Kilat telah dikaji selama berabad-abad, tetapi masih banyak yang tidak jelas sifatnya. Bagaimana pelepasan di awan berasal, apakah kilat bola, mengapa gamma quanta dipancarkan semasa ribut petir - persoalan ini masih belum dijawab. RIA Novosti membincangkan mengenai penyelidikan terkini dalam bidang elektrik atmosfera.
"Kilat adalah pelepasan elektrik yang bergerak di atmosfer di sepanjang saluran plasma panas tipis - pemimpin - dari awan ke bumi, antara awan atau naik dari bangunan tinggi," kata Alexander Kostinsky, PhD dalam Fizik dan Matematik, Timbalan Pengarah MIEM yang dinamakan … A. N. Tikhonova, peserta projek antarabangsa "Kilat dan manifestasi mereka", disokong oleh Kementerian Pendidikan dan Sains dan Yayasan Sains Rusia.
Awan diperlukan untuk kilat berlaku. Bangkit, ia mengembang, menyejukkan, setetes kecil air, kepingan salji, hujan es dan banyak zarah lain dengan ukuran berbeza terbentuk di dalamnya, yang disebut hidrometeor. Sebenarnya, aerosol terbentuk di dalam awan, zarah-zarahnya menggosok antara satu sama lain dan memperoleh cas tanda-tanda yang berbeza.
Selepas pemeluwapan kelembapan, awan memanas sedikit dan naik lebih tinggi, menarik udara di sekitarnya. Inilah sebabnya mengapa ribut petir disertai dengan angin kencang. Di dalam awan, lapisan zarah bermuatan positif dan negatif ditambahkan, hujan turun, pelepasan intra-awan bermula, beberapa di antaranya sampai ke tanah.
Sprite muncul di atmosfer atas setelah petir yang kuat masuk ke tanah.
Saluran kilat mengalirkan arus elektrik yang kuat berkat plasma - gas yang sangat terion. Foto kamera berkelajuan tinggi menunjukkan pemimpin kilat bercabang ketika bergerak. Ketika dia semakin dekat ke tanah, dari tempat tinggi - pencakar langit, menara TV - pemimpin yang meningkat meluru ke arahnya. Arus kuat mengalir melalui saluran yang disambungkan pada kelajuan hanya beberapa kali lebih rendah daripada kelajuan cahaya. Kilat inilah yang kita lihat ketika disambar petir.
“Kami melihat kilat ketika besar, bertenaga, membakar, membunuh binatang, mematikan peralatan. Tetapi saat asalnya di awan tetap menjadi salah satu misteri ilmiah utama selama seratus tahun sekarang,”lanjut saintis itu.
Terdapat banyak hipotesis mengenai skor ini, yang sangat kompleks dan tidak menjelaskan semua fenomena yang diperhatikan. Diukur: Untuk menerobos hanya satu sentimeter udara, voltan tiga puluh ribu volt diperlukan. Ini bermaksud bahawa mesti ada medan elektrik yang sangat kuat di awan, tetapi pengukuran memberikan nilai beberapa kali lebih rendah.
Video promosi:
Setiap detik sekitar seratus petir menerobos tanah, dan tidak ada yang tahu bagaimana asalnya. Selain itu, pengukuran fizikal menunjukkan bahawa ia tidak boleh terbentuk di awan,”kata Kostinsky.
Fotografi selang kilat.
Kilat bola
Teka-teki yang terpisah adalah kilat bola. Ribuan bukti mengenainya dari zaman sejarah yang berbeza diketahui, para saintis bahkan secara eksperimen memperoleh "formasi plasma sfera" di makmal, tetapi tidak mungkin untuk membuktikan bahawa ini adalah fenomena semula jadi yang sedang dikaji. Soalan utama (selain nukleasi) adalah mengapa bekuan plasma yang bermuatan wujud di atmosfer selama sekian lama - sekejap dan minit. Secara teori, tanpa suapan luaran, ia akan menyejuk dalam seperseribu saat, kehilangan kekonduksian.
Sebilangan penyelidik menganggap bahawa kilat bola adalah kesan optik, tetapi beberapa tahun yang lalu, saintis China memfilmkan cahaya bola semasa serangan kilat, yang berlangsung selama hampir satu saat, pada kamera berkelajuan tinggi dengan spektrometer optik. Ini menjelaskan sedikit tentang sifat fenomena itu, tetapi mengesahkan kenyataannya.
Lebih banyak misteri
Pada tahun 1989, berkat satelit, elektrik atmosfera jenis baru ditemui - sprite. Mereka muncul pada ketinggian 70-85 kilometer di medan elektrik, yang terbentuk setelah petir yang kuat menyerang ke tanah, ketika bagian bawah awan dilepaskan. Dari angkasa, kami melihat jet biru dan jet gergasi - pelepasan elektrik dengan panjang. Mereka berasal dari puncak ribut petir dan mencapai ketinggian 90 kilometer.
Jet - pelepasan bergerak dari awan ke ketinggian hingga 90 kilometer. Balai Cerap Mauna Kea, Hawaii.
Pada tahun 1991, satelit Amerika merakam ledakan sinar gamma, yaitu sinar-X keras, semasa ribut petir. Data-data ini segera diklasifikasikan, memutuskan bahawa ujian nuklear darat sedang dilakukan di suatu tempat. Tiga tahun kemudian, setelah memastikan bahawa sumber radiasi adalah ribut petir, hasil pemerhatian itu diterbitkan.
Kuantiti tenaga seperti itu jarang datang ke Bumi, bahkan dari cahaya matahari. Ternyata awan bertindak sebagai pemecut zarah unsur, iaitu elektron dan, mungkin, positron. Kawasan ini dipanggil fizik tenaga tinggi atmosfera,”kata Alexander Kostinsky.
Pada tahun 2000-an, ternyata di dalam awan pada ketinggian kira-kira sepuluh kilometer, terbentuk sumber-sumber pelepasan radio yang jauh lebih kuat daripada kilat yang menyertainya. Mereka bertahan hanya beberapa mikrodetik. Mereka dipanggil pelepasan intrakloud kompak. Belum ada teori penampilan mereka yang diterima umum.
Minat untuk pelepasan elektrik di atmosfer planet lain dari sistem suria masih belum habis. Gambar ribut petir di Musytari dan Saturnus diperoleh, pemerhatian di rangkaian radio menunjukkan pelepasan di Uranus dan Neptunus. Soalan dengan Venus masih terbuka. Tetapi tidak ada ribut petir di Marikh dan Titan.
Menurut Kostinsky, sains kilat kini mengalami ledakan yang nyata. Lagipun, ribut petir dan kilat adalah fenomena alam yang sangat berbahaya dan merosakkan. Di samping itu, para saintis berhadapan dengan tugas praktikal - untuk melindungi manusia dan haiwan dari pelepasan atmosfera, struktur, kincir angin, pesawat terbang.
Petir menyala di atmosfer di sisi malam Musytari. Galileo Orbiter, 1998.
Tatiana Pichugina
