Грозы могут быть ужасающими, и это, безусловно, один из способов, которым природа напоминает нам о том, насколько мы малы. Независимо от того, где вы живете, вы наверняка знаете нескольких людей, которые боятся грозы, возможно, вы тоже один из них. Это совершенно нормально, потому что мало что в мире так пугает, как звук и сила грома.
Грозы — атмосферные явления, при котором внутри облаков или между облаками и земной поверхностью возникают электрические разряды — молнии, сопровождаемые громом. Обычно они сопровождаются дождями и сильными ветрами и чаще всего возникают внутри облаков, известных как кучево-дождевые облака.
На протяжении всей истории человечества было много сильных и опасных гроз, но самая большая из них была зафиксирована в Индии и произошла 1 декабря 2014 года. Это была гроза с самым высоким напряжением из когда-либо зарегистрированных, с силой 1,3 миллиарда вольт.
Измерение электрического потенциала
Сунил Гупта, ученый из Института фундаментальных исследований Тата в Мумбаи, измерил напряжение этой грозы вместе со своими коллегами. Они использовали специальный инструмент, известный как мюонный телескоп, для измерения электрического потенциала этой грозы. Точный электрический потенциал определяется путем измерения напряжения между самой высокой и самой нижней частями грозового облака.
Мюонный телескоп измеряет менее известную субатомную частицу, называемую мюоном. Мюон похож на электрон, но он намного тяжелее. Эта конкретная модель телескопа называется «GRAPES-3», и она может измерять частицы с чрезвычайно высоким уровнем энергии, которые приходят из космоса. Эти частицы известны как космические лучи.
Телескопу обычно удается регистрировать около 2,5 миллионов мюонов каждую минуту, но как только начинается гроза, эти цифры резко и быстро меняются. Исследователям из индийского института удалось найти способ выразить эти изменения в количестве мюонов как напряжение проходящих гроз.
Шторм века
Все это помогло им измерить напряжение грозы, возникшей над Индией 1 декабря 2014 года. Во время этой грозы количество мюонов уменьшилось на 2 процента, что является огромным снижением. Это можно выразить как эквивалент 1,3 миллиарда вольт электрического потенциала. Если вам интересно, насколько велико напряжение стандартных гроз, то обычно оно не превышает 100 миллионов вольт. Это показывает, насколько сильной была эта конкретная гроза.
Измеренное напряжение было в десять раз больше, чем у самой большой грозы, измеренной ранее. Это делает эту грозу над Индией особенно впечатляющей и ставит ее в одну категорию с другими явлениями, которые производят чрезвычайно большое количество энергии, такими как земные гамма-всплески.
Однако измерения, проведенные во время этой грозы, могут не подходить для других гроз, и, возможно, потребуется внести некоторые изменения в используемый метод. Некоторые ученые предлагают использовать дроны или воздушные шары, которые помогли бы провести более точные измерения. Однако, используя эту модель, ученные смогли зафиксировать грозу, которая могла генерировать энергию на уровне земной гамма-вспышки, о чем до этого события в научном сообществе только мечтали.