Любопитни факти за гръмотевичните бури и мълниите

Гръмотевичните бури в цифри и факти:

  • 1500 бури бушуват средно на Земята във всеки момент във всички краища на света, с изключение на полярните области. За годината техният брой достига 15 милиона.
  • 50 мълнии се случват на планетата всяка секунда
  • 500 мегаджаула е средната енергия на мълния. За малко семейство тази електроенергия ще е достатъчно за един месец.
  • Енергията на буреносен облак с размер (10х10) км и височина 5 км се равнява на енергията на атомната бомба, хвърлена над Хирошима.
  • 25% от светкавиците са от облака към земята, а останалите – между облаците.
  • 100 милиона волта – напрежението по време на падане на силна мълния. Това е три пъти повече от лабораторния рекорд.
  • 30 000 градуса е температурата в канала на мълнията. Това е около пет пъти повече, отколкото температурата на Слънцето (4126º С). При такава висока температура въздухът свети в синьо, затова мълнията ни изглежда по този начин.
  • 0,1 ампера е силата на тока, която за няколко секунди води до спиране на сърдечната дейност при хората. Но ударът от мълния е по-кратък и затова в половината от случаите хората оцеляват.
  • 1/5 секунди трае типична мълния, обикновено се състои от няколко къси разряди за по 30-50 микросекунди.

В буреносните облаци се генерират мощни електрически полета с отрицателен заряд в долния слой и положителен – в горния. Мълнията е канал, провеждащ електричество, който се появява за кратко и възстановява частично баланса на електрическите заряди между отделните слоеве на облаците или между облаците и Земята.

Изследванията на електрическите полета на гръмотевичните бури все още не дават отговор на въпроса как се зараждат мълниите. Някои учени смятат, че заредените високо енергийни космически частици могат да предизвикват мълнии, но не е потвърдено.

Необясними облаци от анти-електрони в гръмотевична буря .Тъмни мълнии.

Учени в изследователски самолет, попаднал в горната част на ужасна гръмотевична буря, правят неочаквано откритие, което ще помогне да обясни  тайната как възникват мълниите във вътрешността на гръмотевичните бури.

Физикът Джоузеф Дуайър от Университета на Ню Хемпшир и негови колеги от Университета на Калифорния в Санта Круз и Технологичния Институт на Флорида Tech описват срещата си с бурята и невероятното си откритие в публикация в списание Физика на плазмата (Journal of Plasma Physics), разказва сайтът phys.org.

През август 2009 г., Дуайър и колегите му били на борда на самолета Gulfstream V на Националния център за атмосферни изследвания, когато случайно попадат в изключително силна гръмотевична буря и се натъкват на голям облак от позитрони (античастици на електроните), които не би трябвало да са там.

Да се попадне на облак от позитрони, без други свързани с тях физически явления като гама излъчвания е напълно неочаквано, будещо недоумение и противоречащо на съвременното разбиране на физиката явление.

“Това, че сякаш от нищото,  количеството позитрони около нас изведнъж се увеличиха повече от 10 пъти и че се образува облак около самолета е много трудно да се разбере. Наистина нямам добро обяснение за това”, казва Дуайър.

Известно е, че бурите понякога се срещат гама лъчи, произведени от взаимодействието на двойки електрони и позитрони. Но появата на позитрони би трябвало да съвпада с голямо увеличение на количеството гама лъчи.

Dark lightinig

Dark lightinig

“Ние сме наблюдавали ярки емисии на гама лъчи заедно с позитрони,” – казва Дуайър. “Но за първи път видяхме един облак от позитрони, а после още един позитронен облак около седем километра и чак след това наблюдавахме яркo излъчване на гама лъчи. А това няма като цяло много смисъл.”

Физическият свят е изпълнен с нормалната материя и антиматерия. За всяка ”нормална” частица има анти-частица, както електрона и свързаната с него анти-частица, наречена позитрон, които когато се съберат, се анихилират взаимно и излъчват гама-лъчи.

Едно възможно обяснение за внезапната поява на позитроните е, че самия самолет драстично е повлиял на електрическата среда на гръмотевичната буря, но това, казва Дуайър, би било много изненадващо. Възможно е също така изследователите да са открили някакъв особен вид електрически разряд във вътрешността на гръмотевичната буря, който включва и позитрони.

“Това е идеята за “тъмната мълния”, която създава много позитрони,” – казва Дуайър. – “В откритите от нас позитрони, може би наблюдавахме следа от тъмна мълния. Това е възможно, но нито едно от обясненията не ни удовлетворява напълно”.

Тъмната мълния е екзотичен вид електрически разряд в гръмотевичните бури и е алтернатива на нормалната мълния. В тъмната мълния високо-енергийни частици се ускоряват и произвеждат позитрони, които създават електрическо поле.

“Ние наистина не познаваме електрическата среда на гръмотевичните бури. Това позитронно явление може да ни разкаже нещо ново за това как се зареждат бурите и се създават мълниите, но нашето откритие определено усложнява нещата, защото не се вписва в картинката.” – завършва Дуайър.