Populære Innlegg

Redaksjonens - 2019

Eksploderende stjerner hjelper oss med å forstå tordenklynger på jorden

Anonim

Hvordan starter lynet i tordenvær? Dette er vanskelig å svare på - hvordan måler du elektriske felt i store farlig ladede skyer? Det ble oppdaget, mer eller mindre ved en tilfeldighet, at kosmiske stråler gir egnede prober til å måle elektriske felt innenfor tordenklynger. Dette overraskende funnet er publisert i Fysisk gjennomgangsbrev 24. april. Målingene ble utført med LOFAR radioteleskop i Nederland.

annonse


"Vi pleide å kaste bort LOFAR målinger tatt i tordenvær. De var for rotete. ' sier astronom Pim Schellart. "Vel, vi har faktisk ikke kastet dem bort selvfølgelig, vi analyserte dem ikke." Schellart, som fullførte sin PhD i mars i år på Radboud University i Nijmegen, er under oppsyn av prof. Heino Falcke, er interessert i kosmiske stråler. Disse højenergipartiklene, som kommer fra eksploderende stjerner og andre astrofysiske kilder, bombarderer Jorden kontinuerlig fra rom.

Høyt i atmosfæren treffer disse partiklene atmosfæriske molekyler og skaper "dusjer" av elementære partikler. Disse dusjene kan også måles fra radioemisjonen som genereres når deres bestanddeler blir avbøyet av jordens magnetfelt. Radioemisjonen gir også informasjon om de originale partiklene. Disse målingene utføres rutinemessig med LOFAR på ASTRON i Dwingeloo, men ikke i tordenvær.

modellering

Det endret da dataene ble undersøkt i et samarbeid med astrofysiker Gia Trinh, prof. Olaf Scholten fra Groningen Universitet og lynekspert Ute Ebert fra Centrum Wiskunde & Informatica i Amsterdam.

"Vi modellerte hvordan det elektriske feltet i tordenvær kan forklare de forskjellige målingene. Dette fungerte veldig bra. Hvordan radioutslipp endres gir oss mye informasjon om de elektriske feltene i tordenvær. Vi kunne til og med bestemme styrken til det elektriske feltet i en viss høyde i skyen. ' sier Schellart.

Dette feltet kan være like sterk som 50 kV / m. Dette betyr en spenning på hundrevis av millioner volt over en avstand på flere kilometer: en tordenklod inneholder enorme mengder energi.

Farlig ladning

Lyn er et svært uforutsigbart naturfenomen som forårsaker skade på infrastruktur og påstander om ofre verden rundt. Denne nye metoden for å måle elektriske felt i tordenvær, vil bidra til bedre forståelse og til slutt bedre spådommer om lynaktivitet. Nåværende målemetoder fra fly, ballonger eller små raketter er farlige og for lokaliserte. Viktigst er tilstedeværelsen av måleutstyret innflytelse på målingene. Kosmiske stråler suger tordenkleddene fra topp til bunn. Flytter seg til nesten lysets hastighet gir de et nært øyeblikkelig 'bilde' av de elektriske feltene i skyen. Dessuten er de skapt av natur og er fritt tilgjengelige.

'Denne forskningen er et eksempel på tverrfaglig samarbeid mellom astronomer, partikkelfysikere og geofysikere, sier Heino Falcke. 'Vi håper å utvikle modellen ytterligere for å svare på spørsmålet: Hvordan starter det med lynnedslag?'

annonse



Historie Kilde:

Materialer levert av Radboud University . Merk: Innholdet kan redigeres for stil og lengde.


Tidsreferanse :

  1. P. Schellart et al. Probing atmosfæriske elektriske felt i tordenvær gjennom radioemisjon fra kosmisk-stråle-induserte luftdusjer . Phys. Rev Lett., 2015 (lenke)