Petir di Bumi dipicu oleh reaksi berantai yang kuat dari luar angkasa, simulasi menunjukkan
Energi yang dibutuhkan untuk badai petir bisa berasal dari longsoran elektron yang diunggulkan oleh makhluk luar angkasa Sinar kosmiksebuah studi baru mengklaim.
Para ilmuwan sudah tahu bahwa petir adalah pelepasan listrik antara awan guntur dan permukaan bumi, tetapi persis bagaimana awan badai mendapatkan medan listrik yang cukup kuat untuk melemparkan baut tetap menjadi misteri selama berabad -abad.
Sekarang, sebuah studi baru telah menggunakan model komputer untuk mengungkapkan bahwa petir terkendali sebagai hasil dari reaksi berantai yang kuat yang dimulai di luar angkasa. Para peneliti menerbitkan temuan mereka 28 Juli di Jurnal Penelitian Geofisika: Atmosfer.
“Temuan kami memberikan penjelasan kuantitatif yang tepat dan tepat untuk bagaimana petir di awal,” Study Lead Author Victor Christmasseorang profesor teknik elektro di Sekolah Teknik Elektro dan Ilmu Komputer Penn State, Ilmu Komputer, kata dalam sebuah pernyataan. “Ini menghubungkan titik-titik antara sinar-X, medan listrik dan fisika longsoran elektron.”
Sifat listrik Lightning terkenal dikonfirmasi oleh Benjamin Franklin pada 1752. Ikon Franklin, meskipun sering salah diartikanEksperimen melibatkan terbang layang-layang yang ditempelkan ke kawat sepanjang 1 kaki (0,3 meter) di satu ujung dan senar benang yang melekat pada kunci dengan yang lain, yang dipegang Franklin dengan pita sutra. Ketika badai tiba, layang -layang itu menjadi listrik dan benang menjadi basah, sehingga percikan kecil melompat dari kunci ke jarinya yang terulur.
Terlepas dari penemuan ini, data yang direkam oleh pesawat dan balon cuaca menunjukkan bahwa medan listrik yang diperlukan untuk elektron untuk mengalir ke bumi adalah sekitar 10 kali lebih besar dari yang benar -benar diukur di dalam awan badai.
Terkait: 'Killer Electron' bermain pinball dengan cuaca ruang angkasa di sekitar bumi
Ada dua teori yang bersaing untuk menjelaskan bagaimana sebenarnya terjadi petir. Listrik statis atmosfer pertama, berpendapat bahwa gesekan antara gumpalan es di awan badai memisahkan elektron yang bermuatan negatif dari atommenyebabkan mereka menyatu sampai mereka mengionisasi partikel di atmosfer di bawahnya, membebaskan cukup elektron untuk berlomba ke tanah di sepanjang beberapa jalur bercabang.
Dalam teori kedua, ionisasi awal ini dicapai dengan sinar kosmik-partikel subatomik berenergi tinggi (kebanyakan proton) dari luar angkasa yang menyerang atmosfer atas. Sinar ini berasal matahari; ledakan bintang yang disebut supernova; Bintang -bintang neutron berputar dengan cepat yang disebut pulsar; dan sumber lain yang tidak diketahui. Ketika partikel kosmik menyerang atmosfer, mereka menciptakan rincian elektron yang berakhir di kaskade yang menyerang tanah.
Dalam studi baru, para peneliti mengumpulkan data dari sensor berbasis darat, satelit, dan bidang mata-mata di ketinggian tinggi, dan mencocokkan informasi tersebut dengan model matematika yang mensimulasikan kondisi dalam awan badai sebelum pemogokan.
Simulasi model mendukung teori sinar kosmik, menunjukkan bahwa elektron yang diproduksi oleh proton berkecepatan tinggi yang dipercepat di sepanjang saluran medan listrik dan dikalikan ketika mereka memukul molekul di atmosfer, seperti nitrogen dan oksigen. Ini mengarah pada longsoran elektron, menghasilkan foton energi tinggi yang memulai petir, kata para peneliti.
Secara mengejutkan, model ini juga menjelaskan mengapa kilatan sinar gamma-foton energi tinggi-dan sinar-X terjadi sebelum serangan kilat.
“Dalam pemodelan kami, sinar-X berenergi tinggi yang diproduksi oleh longsoran elektron relativistik menghasilkan elektron benih baru yang digerakkan oleh efek fotolistrik di udara, dengan cepat memperkuat longsoran ini,” kata Pasko. “Selain diproduksi dalam volume yang sangat kompak, reaksi rantai pelarian ini dapat terjadi dengan kekuatan yang sangat bervariasi, sering kali mengarah pada tingkat sinar-X yang terdeteksi, sementara disertai dengan emisi optik dan radio yang sangat lemah. Ini menjelaskan mengapa kilatan sinar gamma ini dapat muncul dari daerah sumber yang tampak optikal dan radio diam secara optik.”
