Pikka aega ei osanud teadlased selgitada, miks välk tabab kaks korda sama kohta. Nüüd on see mõistatus lahendatud. Groningeni ülikooli juhitud rahvusvaheline teadlaste meeskond kasutas LOFAR-i raadioteleskoopi välklambi väga detailselt uurimiseks. Nende töö tõestas, et vihmapilves olevad negatiivsed laengud ei tühjene korraga. Need on osaliselt säilinud. See protsess toimub struktuurides, mida teadlased on nimetanud nõelteks. Nende kaudu võib negatiivne laeng saata teise tühjenduse maapinnale. Tulemused avaldati 18. aprillil teadusajakirjas Nature.
Nõelad
"See avastus on väga erinev praegusest pildist, kus laeng voolab plasmakanalite kaudu otse pilve ühest osast teise või maapinnale," - selgitas Groningeni ülikooli füüsikaprofessor.
Varem polnud sellist uuringut võimalik läbi viia, kuna puudusid vajalikud seadmed. Kuid tänu uusimale LOFAR-i raadioteleskoobile oli nõelu võimalik tuvastada ja nende suurust kindlaks teha. Need on 100 meetrit pikad ja läbimõõduga 5 meetrit.
Madalsagedusmaatriks (LOFAR), toodetud Hollandis. See koosneb mitmest tuhandest antennist, mis on hajutatud kogu Põhja-Euroopas. Need on ühendatud keskse arvutiga optilise kiu abil ja võivad töötada ühe ühikuna.
Reklaamvideo:
Madala sagedusega massiiv on loodud raadioastronoomia vaatluste jaoks, kuid funktsionaalsus võimaldab seda kasutada välgu uurimiseks.
Pilve sees
Pikselöögi jälgimiseks kasutasid teadlased ainult Hollandis asuvaid antenne, mille kogupindala on 3200 ruutmeetrit. Nende abil saadud andmed aitasid näha, mis äikese ajal pilve sees toimub.
Välk tekib siis, kui tugevad ülesvoolud tekitavad suurtes pilvedes spetsiaalset staatilist elektrit, millest üks osa laeb negatiivselt ja teine positiivselt.
Kui see laengujaotus jõuab teatud kiiruseni, ilmneb tugev laeng, mida tavaliselt nimetatakse välguks. Tavaliselt algab see kuuma ioniseeritud õhu väikeses piirkonnas, nn plasmas.
See väike osa muundatakse hargnenud plasmakanaliks. See võib olla mitu kilomeetrit pikk. Positiivse kanali näpunäited akumuleerivad pilvest negatiivsed laengud. Siis läbivad nad kanali negatiivse otsa ja laeng tühjeneb.
Uus algoritm
Teadlased on välja töötanud uue skeemi andmete vastuvõtmiseks LOFAR-i raadioteleskoobist. See võimaldab neil visualiseerida kahe välklambi kiirgust. Kõigi andmete väga täpne ajatempel ja antennimassiiv võimaldasid teadlastel tuvastada kõrge eraldusvõimega kiirgusallikad.
“Raadioteleskoobi kesktsooni lähedal, kus antenni tihedus on kõige suurem, oli ruumiline täpsus umbes meeter,” ütleb professor Scholten. Lisaks suutsid saadud andmed lokaliseerida 10 korda rohkem VHF-i allikaid kui muud 3D-pildisüsteemid, kusjuures ajaline eraldusvõime oli nanosekundi vahemikus. Selle tulemuseks oli kõrge eraldusvõimega 3D-pilt välgulöögist.
Paus
Tänu uuringutele sai selgeks, miks nõelte tekkimise kohas on väljalaskekanalis pausid. Tõenäoliselt lasevad nad peakanalist välja negatiivsed laengud, mis seejärel jällegi äikesekoldesse satuvad. Selgus, et laengu vähenemine kanalis kutsub esile vooluringi. Kuid kui pilves olev laeng muutub taas kõrgeks, taastatakse kanalit läbiv vool, mis viib korduva välklambini. Tänu sellele põhimõttele lööb välk korduvalt sama ala.
Scholten kommenteeris avastust järgmiselt: „VHF-kiirgust mööda positiivset kanalit põhjustavad regulaarselt korduvad tühjendused eelnevalt moodustatud külgkanalitel, nõeltel. Tundub, et need nõelad ammutavad impulsse. " "See on täiesti uus nähtus," lisab artikli kolmas autor New Hampshire'i (USA) ülikooli professor Joe Dwyer. "Meie uued seiremeetodid haaravad välkkiirelt tohutul hulgal nõelu, mida varem polnud nähtud." Ja Brian Hare teeb järelduse: "Tänu nendele vaatlustele näeme, et osa pilvi on uuesti laetud, ja saate aru, miks maapinna välklambi korratakse mitu korda."
Tatjana Andreeva
