Oszacowano elektryczny potencjał dużych burz

Naukowcy od dawna próbują odpowiedzieć na pytanie, jak dużą mocą dysponuje burza? Pewne jest, że energia elektryczna wytwarzana w czasie burzy musi być imponująca, ale trudno było opracować wiarygodne metody oszacowania elektrycznego potencjału burzy.

Obecnie naukowcy z indyjskiego Instytutu Badań Podstawowych Tata opracowali szacunek około 1.3 GV, czyli 1.3 miliarda woltów, co stanowi ponad 10 milionów wyjść na 120 voltowe gniazdka ścienne popularne w USA i Kanadzie.

„Rozproszenie takiej energii przez cokolwiek, spowoduje poważne zniszczenia” - twierdzi Sunil Gupta, jeden z naukowców. Taki poziom energii wykryto w jednej z 184 burz, która przeszła przez południowe miasto w Indiach, od kwietnia 2011 r. do grudnia 2014 r. Badanie opierało się na danych zebranych z teleskopu mionowego GRAPES-3.

Pole elektryczne zmierzone przez cztery dobrze oddzielone (do 6 km) monitory na ziemi, służyło do oszacowania niektórych właściwości tej burzowej chmury, w tym jej wysokości (11.4 km) i powierzchni (>380 km2). Chmura burzowa poruszająca się z prędkością około 60 km/h, w czasie 6 minut osiągnęła 1.3 GV, czyli dostarczyła mocy > 2 GW. Miony są ciężkimi cząstkami wytwarzanymi, gdy promienie kosmiczne uderzają w inne cząstki w atmosferze. Są o wiele cięższe od pozostałych cząstek, dlatego gwałtownie zniżają się i tracą energię, gdy uderzą w jakąś barierę, jak pole naładowane elektrycznie.

Szacowany potencjał elektryczny burzy z maksimum (pionowe czerwone paski to błąd). Dane z 1 grudnia 2014 roku

„Burze mają dodatnio naładowaną warstwę na górze i ujemnie naładowaną warstwę na dole. Jeśli dodatnio naładowany mion uderzy w chmurę, gdy pada z górnej atmosfery, będzie odpychany i traci energię” - dodał Gupta. To właśnie ta strata energii zmierzona przez teleskop pozwoliła naukowcom ekstrapolować energię elektryczną w chmurze.

Badanie zostało opublikowane w Physical Review Letters