Πόση ηλεκτρική ενέργεια παράγει μια καταιγίδα;

Συγκλονίζουν τα αποτελέσματα έρευνας.

Το μέγεθος του ηλεκτρισμού που μπορεί να παραχθεί κατά τη διάρκεια μιας καταιγίδας απασχολούσε πάντοτε τους επιστήμονες, οι οποίοι προσπαθούσαν με διάφορους τρόπους και μέσα να το υπολογίσουν.

Μια νέα μελέτη, ωστόσο, ήταν σε θέση να «κοιτάξει βαθιά» μέσα σε μια γιγάντια καταιγίδα, χρησιμοποιώντας ένα τηλεσκόπιο σχεδιασμένο, για να μελετήσει τις κοσμικές ακτίνες.

Η διαπίστωση των ερευνητών ήταν συγκλονιστική, καθώς διαπιστώθηκε ότι οι κεραυνοί και οι αστραπές παρήγαγαν ηλεκτρική ενέργεια 1,3 δισεκατομμυρίων βολτ!

Στο παρελθόν, είχαν γίνει μετρήσεις με διάφορους τρόπους, όπως με αεροπλάνα ή μετεωρολογικά μπαλόνια. Η μεγαλύτερη ενέργεια που είχαν διαπιστώσει οι επιστήμονες, ήταν 130 εκατομμύρια βολτ κατά τη διάρκεια καταιγίδας πάνω από το Νέο Μεξικό, στη δεκαετία του 1990.

Οι ερευνητές του «Tata Institute of Fundamental Research», στην Βομβάη της Ινδίας, αποφάσισαν να μελετήσουν τους κεραυνούς, χρησιμοποιώντας κάτι πιο εξελιγμένο από ένα μπαλόνι: τους ανιχνευτές μιονίων.

Τα φορτισμένα με ηλεκτρισμό μιόνια παράγονται στην ανώτερη ατμόσφαιρα της Γης, όταν κοσμικές ακτίνες που βομβαρδίζουν συνεχώς τον πλανήτη μας, αλληλεπιδρούν με διάφορα σωματίδια.

Αυτό σημαίνει ότι υπάρχει μια σταθερή βροχή από αυτά τα ενεργητικά μιόνια, τα οποία συνεχώς πέφτουν στη Γη. Όταν όμως υπάρχει κάποια παρεμβολή στην πορεία τους, χάνουν ενέργεια και η απώλεια αυτή μπορεί να ανιχνευθεί, χρησιμοποιώντας ειδικό εξοπλισμό.

Το τηλεσκόπιο GRAPES-3 στο Ινστιτούτο Τάτα (Tata Institute) παρακολούθησε τα μιόνια, ανιχνεύοντας πάνω από ένα εκατομμύριο σε διάρκεια ενός λεπτού.

Όμως, η ομάδα των ερευνητών πρόσθεσε οθόνες ηλεκτρικού πεδίου στον ανιχνευτή και άρχισε να παρακολουθεί τις καταιγίδες που περνούσαν από πάνω του. Μελετώντας τη μείωση της ενέργειας των μιονίων τα οποία διέρχονται από το σύννεφο, η ομάδα μπόρεσε να υπολογίσει την ποσότητα του ηλεκτρικού δυναμικού μέσα στην καταιγίδα.

Μεταξύ 2011 και 2014, οι ερευνητές συγκέντρωσε στοιχεία για 184 καταιγίδες. Περιορίστηκε ο κατάλογος αυτός στις επτά μεγαλύτερες καταιγίδες. Έξι από αυτές, ωστόσο, ήταν σύνθετες και ο υπολογισμός του ηλεκτρικού τους δυναμικού είχε διάφορα προβλήματα.

Μια δυνατή καταιγίδα την 1η Δεκεμβρίου 2014, ωστόσο, είχε το σωστό προφίλ για έναν υπολογισμό. Η καταιγίδα κινείτο με 64 χιλιόμετρα την ώρα, σε ύψος 11,2 χιλιομέτρων πάνω από την επιφάνεια της Γης, και κάλυψε περίπου 235 τετραγωνικά χιλιόμετρα.

Οι υπολογισμοί που βασίζονταν στον αριθμό των μιονίων τα οποία απορρίφθηκαν από την καταιγίδα, δείχνουν ότι είχαν δυναμικό 1,3 δισεκατομμυρίου βολτ, 10 φορές περισσότερο από την προηγούμενη υψηλότερη ανάγνωση για μια καταιγίδα.

«Οι επιστήμονες εκτιμούν ότι οι κεραυνοί θα μπορούσαν να έχουν δυναμικό γιγαβόλτ στη δεκαετία του 1920», δήλωσε ο συν-συγγραφέας της μελέτης Σανίλ Γκούπτα (Sunil Gupta).

«Αλλά δεν ήταν ποτέ αποδεδειγμένο – μέχρι τώρα. Αν μπορούσαμε να αξιοποιήσουμε αυτή την ηλεκτρική ενέργεια θα ήταν ικανή να εξυπηρετήσει τις ανάγκες μιας πόλης όπως η Νέα Υόρκη, για 26 λεπτά».

Ο Gupta αναφέρει ότι οι πιθανότητες να βρεθεί ένας τρόπος να χρησιμοποιηθεί όλο αυτό το ηλεκτρικό δυναμικό είναι απίθανο, ενώ η ενέργεια είναι τόσο έντονη που θα έλιωνε ό,τι ερχόταν σε επαφή μαζί της.

Ο Μάικλ Τσέρι (Michael Cherry), ερευνητής κοσμικών και ακτίνων γάμμα στο Πανεπιστήμιο της Λουιζιάνα Baton Rouge, λέει ότι η τεχνική ανίχνευσης μιονίων είναι μια καλή αρχή, αλλά βασίζεται σε μερικά απλοποιημένα μοντέλα καταιγίδων, για να υπολογίσει.

Στο μέλλον, εκτιμά, ότι ο συνδυασμός του ανιχνευτή μιονίων με μπαλόνια σε καταιγίδες, θα μπορούσε να συμβάλει στην τελειοποίηση των ερευνών.

Το γεγονός ότι οι καταιγίδες μπορούν να ανέβουν στην περιοχή γιγαβόλτ βοηθά στην επίλυση ενός μυστηρίου. Από τη δεκαετία του 1990 οι δορυφόροι έχουν καταγράψει ακτίνες γάμμα που προέρχονταν από τις υψηλότερες περιοχές της ατμόσφαιρας και είναι γνωστές ως επίγεια ακτινοβολία Gamma Ray.

Εάν οι καταιγίδες έχουν ηλεκτρικό δυναμικό στην περιοχή γιγαβόλτ, αυτό σημαίνει ότι είναι αρκετά ισχυρές για να επιταχύνουν τα ηλεκτρόνια σε ταχύτητες, οι οποίες μπορούν να σπάσουν ορισμένα άτομα σε κομμάτια, δημιουργώντας τις αστραπές.

Πηγή: Snoopit24

Σχολιάστε

Εισάγετε τα παρακάτω στοιχεία ή επιλέξτε ένα εικονίδιο για να συνδεθείτε:

Λογότυπο WordPress.com

Σχολιάζετε χρησιμοποιώντας τον λογαριασμό WordPress.com. Αποσύνδεση /  Αλλαγή )

Φωτογραφία Google

Σχολιάζετε χρησιμοποιώντας τον λογαριασμό Google. Αποσύνδεση /  Αλλαγή )

Φωτογραφία Twitter

Σχολιάζετε χρησιμοποιώντας τον λογαριασμό Twitter. Αποσύνδεση /  Αλλαγή )

Φωτογραφία Facebook

Σχολιάζετε χρησιμοποιώντας τον λογαριασμό Facebook. Αποσύνδεση /  Αλλαγή )

Σύνδεση με %s

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.