Ilgu laiku zinātnieki nevarēja izskaidrot, kāpēc zibens divreiz skar to pašu vietu. Tagad šī noslēpums ir atrisināts. Starptautiska pētnieku grupa Groningenas universitātes vadībā izmantoja LOFAR radioteleskopu, lai ļoti detalizēti izpētītu zibens zibspuldzes. Viņu darbs pierādīja, ka negatīvās lādītes lietus mākonī vienlaicīgi netiek izlādētas. Tie ir daļēji konservēti. Šis process notiek struktūrās, kuras zinātnieki ir nodēvējuši par adatām. Caur tiem negatīvs lādiņš var nosūtīt otro izlādi uz zemes. Rezultāti tika publicēti 18. aprīlī zinātniskajā žurnālā Nature.
Adatas
"Šis atklājums ļoti atšķiras no pašreizējā attēla, kurā lādiņš plūst caur plazmas kanāliem tieši no vienas mākoņa daļas uz otru vai uz zemi," - skaidroja Groningenes universitātes fizikas profesors.
Iepriekš šādu pētījumu veikt nebija iespējams, jo nebija nepieciešamā aprīkojuma. Bet, pateicoties jaunākajam LOFAR radioteleskopam, bija iespējams noteikt adatas un noteikt to izmērus. Tās ir 100 metrus garas un 5 metrus diametrā.
Zemo frekvenču bloks (LOFAR), kas ražots Holandē. Tas sastāv no vairākiem tūkstošiem antenu, kas ir izkaisīti pa visu Ziemeļeiropu. Tie ir savienoti ar centrālo datoru, izmantojot optisko šķiedru, un var darboties kā viena vienība.
Reklāmas video:
Zemu frekvenču bloks ir paredzēts radioastronomijas novērojumiem, taču funkcionalitāte ļauj to izmantot zibens izpētei.
Mākoņa iekšpusē
Zibens novērojumiem zinātnieki izmantoja tikai antenas, kas atrodas Holandē un kuru kopējā platība ir 3200 kvadrātmetri. Ar viņiem iegūtie dati palīdzēja redzēt, kas notiek mākoņa iekšienē negaisa laikā.
Zibens notiek, kad spēcīgi augšupvērsumi rada īpašu statisku elektrību lielos mākoņos, no kuriem viena daļa ir negatīvi lādēta, bet otra - pozitīva.
Kad šī lādiņa dalīšana sasniedz noteiktu ātrumu, parādās spēcīga izlāde, ko parasti sauc par zibens. Parasti tas sākas nelielā karstā, jonizētā gaisa vietā, tā sauktajā plazmā.
Šī mazā daļa tiek pārveidota par sazarotu plazmas kanālu. Tas var būt vairāku kilometru garš. Pozitīvo kanālu padomi uzkrāj negatīvas maksas no mākoņa. Tad tie iet caur kanālu uz negatīvo galu un lādiņš tiek izlādēts.
Jauns algoritms
Pētnieki ir izstrādājuši jaunu shēmu datu saņemšanai no LOFAR radioteleskopa. Tas viņiem ļauj vizualizēt starojumu no diviem zibens zibšņiem. Ļoti precīzs visu datu laika zīmogs un antenas bloks ļāva zinātniekiem identificēt starojuma avotus ar augstu izšķirtspēju.
“Netālu no radioteleskopa centrālās zonas, kur antenas blīvums ir visaugstākais, telpiskā precizitāte bija aptuveni metrs,” saka profesors Šoltens. Turklāt iegūtie dati spēja lokalizēt 10 reizes vairāk VHF avotu nekā citas 3D attēlveidošanas sistēmas ar laika izšķirtspēju nanosekundēs. Tā rezultātā tika iegūts augstas izšķirtspējas 3D attēls zibens spērienā.
Pārtraukums
Pateicoties pētījumiem, kļuva skaidrs, kāpēc adatu veidošanās vietā izplūdes kanālā ir pārtraukumi. Visticamāk, tie izvada negatīvo lādiņu no galvenā kanāla, kas tad atkal iekrīt pērkona mākoņos. Izrādījās, ka lādiņu samazināšanās kanālā izraisa atvērtu ķēdi. Bet, kad lādiņš mākonī atkal kļūst liels, tiek atjaunota plūsma caur kanālu, kas noved pie atkārtotas zibens izlādes. Pateicoties šim principam, zibens atkārtoti sitīs tajā pašā apgabalā.
Šoltens komentēja atklājumu šādi: “VHF starojumu gar pozitīvo kanālu izraisa regulāras izlādes atkārtošanās gar iepriekš izveidotajiem sānu kanāliem, adatām. Šķiet, ka šīs adatas pulsējošā veidā noārda lādiņus. " “Šī ir pilnīgi jauna parādība,” piebilst profesors Džo Divers no Ņūhempšīras universitātes (ASV), trešais raksta autors. "Mūsu jaunās novērošanas metodes zibens laikā uztver milzīgu skaitu adatu, kuras iepriekš nebija redzētas." Braiens Harē secina: "Pateicoties šiem novērojumiem, mēs redzam, ka daļa mākoņa tiek uzlādēta, un jūs varat saprast, kāpēc zibens skrūve zemē tiek atkārtota vairākas reizes."
Tatjana Andrejeva