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Muons揭示了雷暴中的巨大电压

发表于:2019-03-01    点击数:

一种看不见的亚原子粒子细雨已经表明,雷暴可能存储的电压比我们想象的要高得多。

使用μ子,较重的电子亲戚不断下降到地球表面,科学家探测了内部2014年12月在印度南部发生风暴。研究人员在物理评论中接受的一项研究报告称,云的电位 - 将电子从云的一部分移动到另一部分所需的工作量达到13亿伏特。字母。这是使用气球进行类似测量所发现的最大电压的10倍。

云中的高电压会引发闪电。但是,尽管雷暴经常在我们的脑海中肆虐,“我们真的没有一个好的h他们内心发生了什么事,“达勒姆新罕布什尔大学的物理学家约瑟夫·德怀尔说,他没有参与这项研究。

气球和飞机一次只能监测云的一部分,很难准确测量整个事物。但muons从上到下依次拉链。 “穿过雷云的冥孔是测量电位的完美探测器,”印度孟买塔塔基础研究所的物理学家苏尼尔古普塔说。

Gupta及其同事在印度乌提的GRAPES-3实验中研究了μ子的行为,该实验每分钟观察到大约250万μ子。在雷暴期间,这个速率下降,就像μ介子一样,是电气的ged,雷暴的电场往往会减速。这意味着更少的粒子携带足够的能量在科学家的探测器中注册。

使用计算机模拟雷暴,研究人员确定了解释2014年风暴期间发现的μ子下降所需的电位。该团队还估计了风暴的电力:它类似于大型核反应堆的输出,大约20亿瓦。

结果“可能非常重要”,Dwyer说。但是,“对于任何新的东西,你必须等待,看看附加测量会发生什么。”他说,研究人员的模拟雷暴被简化了。它由一个带正电荷的区域和另一个带负电的区域组成,而真正的雷暴s更复杂。

如果确认,雷暴内的这种高电压可以解释一个令人费解的观察结果:一些风暴向上发射阵阵高能光,称为伽马射线( SN:5 / 30/15,第12页)。但科学家并不完全了解可能产生这种能量光的过程。如果雷暴确实达到十亿伏特的水平,那可能是神秘之光的原因。

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