Сколько вольт в одном грозовом облаке?

Когда Бенджамин Франклин привязал ключ к воздушному змею и отправил их в небо в грозовой туче, он ненадолго «подключился» к самому мощному генератору на Земле. Франклин знал не хуже вас, что грозовые тучи были невероятно мощными. Вопрос в том, сколько?

За последнее столетие исследователи неоднократно пытались подсчитать, сколько силы находится в этих облаках, но у них ничего не вышло. Даже самые сложные воздушные датчики не могут зафиксировать что-то настолько большое и непредсказуемое, как грозовая туча.

А в середине марта индийские ученые опубликовали свою оценку в журнале Physical Review Letters. Космические лучи помогли им найти ответ.

Сколько вольт в грозовой туче?

Васин Ли / Shutterstock

Команда измерила напряжение огромного грозового облака, пролетевшего над Отакаманд, Индия, в течение 18 минут 1 декабря 2014 года. Для этого они использовали серию датчиков, предназначенных для измерения электрических полей и интенсивности мюонов, тяжелых частиц, которые постоянно «рассыпаются» на Землю из верхних слоев атмосферы и распадаются по мере прохождения через материю.

Среднее напряжение в облаке оказалось 1,3 гигавольта.

Дождь из мюонов

Мюоны – это электроноподобные частицы, которые образуются при столкновении космических лучей с различными атомами в атмосфере Земли. Их спин в два раза меньше спина электрона, но в то же время они на 200 тяжелее и очень хорошо проникают сквозь материю.

Мюоны теряют энергию, когда что-то стоит на их пути. Например, пирамида. В начале 2018 года ученые с помощью мюонных детекторов обнаружили две неисследованные комнаты внутри пирамиды Хеопса. Мюоны теряли гораздо больше энергии через стены, чем через комнаты.

Аналогичным методом индийские ученые измерили энергию грозовой тучи. За исключением камня, мюоны попали в турбулентное электрическое поле.

Читайте также:  Учёные нашли способ восстанавливать сердечные мышцы

Грозовые облака имеют положительно заряженный слой вверху и отрицательно заряженный слой внизу. Если в такое облако попадает положительно заряженный мюон, он теряет энергию.

Используя серию мюонных датчиков и четыре устройства для мониторинга электрического поля, расположенных на расстоянии нескольких километров друг от друга, ученые смогли измерить разницу в уменьшении энергии между мюонами, прошедшими через облако, и мюонами, которые летели. По потере энергии команда вывела разность потенциалов, через которую прошли эти частицы.

Стоимость была огромной. 

В 1920-х годах ученые предположили, что напряжение в грозовых облаках измеряется в гигавольтах, но только сейчас это было доказано.

Карта облака

Чтобы рассчитать напряжение всего облака, ученые приняли во внимание скорость, высоту и приблизительную площадь облака. Оказалось, что напряжение в облаке достигло 2 гигавольт. Это больше, чем самые мощные атомные электростанции в мире.

этого количества энергии достаточно, чтобы обеспечить энергией город размером с Нью-Йорк на 26 минут! Если, конечно, вы сможете собрать эту энергию.

Современные технологии не позволяют этого. Это количество энергии расплавит любой проводник.

Но такие грозовые тучи могут быть полезны .. при освоении космоса. Например, чтобы ответить на вопрос, почему спутники иногда регистрируют высокоэнергетические гамма-лучи из атмосферы Земли?

Но сначала ученые перепроверит результаты. И нам остается только полюбоваться мощью облаков.

Еще статьи в разделе «Не глупые вопросы»:
~ Почему кембрийские существа выглядели так странно?
~ Где заканчивается периодическая таблица Менделеева?

Нина Кузнецова
Главный редактор , youtesla.ru
Более 30 лет я занимаюсь наукой и технологиями. Товарищи советовали мне делиться самым интересным на просторах интернета. Изучение нового и неопознанного это моя жизнь, узнавайте самое интересное со мной.
Читайте также:  Как должен вести себя жена, чтобы муж выбежал из дома

Оцените статью
YouTesla.ru
Добавить комментарий