یک مطالعه جدید نشان می دهد که پرتوهای فضایی می توانند در خارج از این دنیای از یک راز طولانی از رعد و برق روی زمین پاسخ دهند.
رعد و برق بسیار رایج است. براساس دفتر Met UK ، هر روز یک سکته مغزی صاعقه پیچیده بر روی زمین یافت می شود. اما اگرچه رعد و برق همه جا همه جا است ، اما دانشمندان هنوز کاملاً نمی فهمند که چه چیزی باعث ایجاد آن می شود. اکنون یک مطالعه جدید توسط محققان آزمایشگاه ملی Los Alamos نشان می دهد که یک موتور صاعقه ممکن است از منشأ فرازمینی باشد.
Xuan-min Shao ، دانشمند آزمایشگاه ملی لوس آلاموس در نیومکزیکو و نویسنده پیشرو در مطالعه جدید که در تاریخ 3 مارس در JGR Atmosphers منتشر شد ، می گوید: “تئوری اصلی شروع رعد و برق در دهه 1960 و 1970 ارائه شده است.” شائو به Space.com گفت: “این ارسال می کند که الکترون ها در هوا یونیزه می شوند و آنچه را که ما آن را فروپاشی حرارتی می نامیم ، شروع می کند.” “اما این فرایند به یک میدان الکتریکی بسیار قوی در ابر نیاز دارد و این هرگز اندازه گیری نشده است.” در حقیقت ، اضافه شده شائو ، قوی ترین میدان الکتریکی که تاکنون در ابرهای طوفانی کشف شده است ، 10 برابر بدتر از آنچه برای اشتعال رعد و برق بر اساس این تئوری لازم بود.
برای اجازه دادن به پازل بلند و طولانی ، شائو و همکارانش از مجموعه ای از آنتن های رادیویی استفاده کردند تا پیشرفت دقیق انتشار رعد و برق را به فضا و زمان با دقت و وضوح بی سابقه ثبت کنند. این آرایه شامل دو خوشه آنتن است که در 7 مایل (11.5 کیلومتر) از لوس آلاموس واقع شده است که به تیم اجازه می دهد هر بار در اعتصاب لایتنینگ یک نمای سه بعدی ایجاد کند.
یافته های ارائه شده در مطالعه جدید مبتنی بر مشاهدات طوفان در 30 ژوئیه 2022 است که بیش از 300 صاعقه تولید می کند. علاوه بر تجمع و مسیر پیچ های رعد و برق ، محققان قطبش یا جهت جریان الکتریکی را که رعد و برق را مقایسه می کند اندازه گیری می کنند و این دو مجموعه داده را مقایسه می کنند.
شائو گفت: “ما جهت گسترش سیگنال رعد و برق را چند صد متر مقایسه کردیم و آن را با جهت قطبش جرقه مقایسه کردیم.” “ما فهمیدیم که این تراز نشده است. این در همان جهت گسترش رعد و برق نبود. این نشانگر این بود که جرقه روشن کننده در طول ده ها میکرو ثانیه از میدان الکتریکی در ابر حرکت نمی کند. باید از چیز دیگری استفاده شود.”
این واقعیت که چیز دیگری ، به گفته شائو ، دوش تابش کیهانی است. دوش تابش فضایی آبشار با ذرات پر انرژی است که در جو پرتوهای کیهانی ، بخش هایی از هسته های هیدروژن بارگذاری شده ، که Tsigzag در سراسر جهان با تقریباً سرعت نور فعال می شود ، فعال می شوند. پرتوهای کیهانی می توانند از ابرنواخترهای دور ، سیاهچاله ها و حتی خورشید ناشی شوند و دائماً جو فوقانی زمین را چکش می کنند. هنگامی که در هنگام تعامل با مولکول های هوا تقسیم می شوند ، آبشار ذرات عجیب و غریب مانند گل صد تومانی ، موونز ، الکترونهای پر انرژی و همتایان ضد مصرفی آنها به عنوان پوزیترون تولید می کنند.
“[A] پوزیترون همان چیزی است که ما آن را ضد ماده می نامیم. ” [an] الکترون ، اما به جای منفی بار مثبت وجود دارد. “
وی گفت که وجود پوزیترون ها در دوش تابش کیهانی می تواند اختلاف بین جهت ترشحات رعد و برق و جریان الکتریکی موجود در جرقه را که توسط آرایه لوس آلاموس مشاهده شده است ، توضیح دهد.
شائو و همکارانش اولین کسی نیستند که به دنبال پیوند بین رعد و برق و پرتوهای کیهانی هستند. با این حال ، مشاهدات جدید قابل توجه است زیرا با هیچ یک از نظریه های بدتر هماهنگ نیستند.
وی گفت ، نتایج هیجان انگیز است ، اما کار بیشتری در حال انجام است. پرتوهای کیهانی همیشه در حال ضرب و شتم سیاره ما هستند ، اما تشخیص اثرات آنها بسیار دشوار است.
شائو گفت: “ما واقعاً دوست داریم مشاهدات همزمان مستقیم از این دو پدیده – رعد و برق و تابش کیهانی را داشته باشیم.” “اما این بسیار دشوار خواهد بود ، زیرا آشکارسازهای ذرات که می توانند این دوش را روی زمین پیدا کنند ، فقط می توانند آنها را از یک جهت خاص بگیرند. با سیستم های فعلی می توانیم در هر هزار نفر از آنها فقط یک نفر پیدا کنیم.”
تاکنون محققان سعی خواهند کرد اندازه گیری های خود را از تعداد بیشتری از رعد و برق و رعد و برق تکرار کنند. آنها همچنین به دنبال همبستگی های احتمالی بین تعداد سکته های رعد و برق و مرحله چرخه خورشیدی خواهند بود.
محققان بر این باورند که در فعال ترین قسمت از چرخه خورشید 11 ساله ، معروف به حداکثر خورشیدی ، پرتوهای کیهانی کمتر به سیاره می رسند زیرا میدان مغناطیسی آن با تجزیه مداوم باد خورشیدی تقویت می شود. این میدان مغناطیسی پیشرفته در دفع پرتوهای کیهانی ورودی بهتر است ، که در تئوری باید جو را برای تشکیل صاعقه کمتر مطلوب کند. شائو گفت ، اما تاکنون داده ها کمیاب است.
شائو گفت: “این یک مشکل بسیار دشوار برای مقابله است ، زیرا سرعت صاعقه می تواند تحت تأثیر بسیاری از عوامل دیگر باشد.” “ما به مردم نیاز خواهیم داشت تا داده های صاعقه زیادی را در سراسر جهان جمع کنند تا این اثر را ببینند ، اما شما باید عوامل دیگری را خاموش کنید.”
