Superpioruny, rzadko występująca i niezwykle potężna forma wyładowań atmosferycznych, mogą być ponad 1000-krotnie jaśniejsze niż zwykłe pioruny. A mechanizm ich powstawania jest odmienny od standardowych piorunów, donoszą amerykańscy naukowcy.

Zdjęcie ilustracyjne

Pierwsze superpioruny wykryto w 1977 roku. Zauważyła je amerykańska konstelacja satelitów Project Vela, która monitorowała kulę ziemską pod kątem przeprowadzanych prób jądrowych. Vela odnotowała istnienie piorunów, które były co najmniej 100-krotnie bardziej jasne od standardowych piorunów i trwały około 1 milisekundy. Zjawiska takie zauważono na całym świecie, jednak najczęściej występowały nad północną częścią Pacyfiku, w regionach występowania silnych prądów wstępujących i w związku z bardzo poważnymi burzami.

Od tamtej pory specjaliści sprzeczali się, jak powstają superpioruny i czy są one osobną kategorią piorunów. Niektórzy argumentowali, że to co zaobserwowała konstelacja Vela oraz inne satelity jest zwykłymi piorunami, ale oglądanymi ze specyficznego punktu widzenia. Innymi słowy, twierdzili, że standardowe pioruny zwykle tak wyglądają.

Zwykle wyładowania atmosferyczne oglądane z kosmosu są mniej jasne niż widziane z Ziemi, gdyż przysłaniają je chmury. Jednak Michael Peterson z Los Alamos National Laboratory zauważa, że czasem satelita znajduje się w takiej pozycji, że obserwuje nieprzysłonięte pioruny. Dzieje się tak najczęściej, gdy satelita znajduje się nisko nad horyzontem i obserwuje burzę spod kowadła chmurowego.

Peterson i jego koledzy z Los Alamos, Erin Lay i Maatt Kirkland, przeanalizowali dane zebrane przez czujniki optyczne satelitów FORTE (Fast On-Orbit Detection of Transiet Events) oraz GOES-16. FORTE dostarczył danych z 12 lat, a z urządzenia GLM (Geostationary Lightning Mapper) satelity GOES-16 uzyskano dane z 2 lat.

Okazało się, że GLM zarejestrował 2 021 554 superpioruny o jasności co najmniej 100-krotnie większej niż jasność standardowego wyładowania, a FORTE wykrył 20 283 takie zjawiska. Naukowcy odkryli, że globalny rozkład najsłabszych superpiorunów odpowiada rozkładowi standardowych piorunów. Jednak rozkład najsilniejszych superpiorunów jest unikatowy. Najsilniejsze superpioruny zarejestrowane przez GLM – który obserwuje obie Ameryki – koncentrowały się w środkowej części USA oraz w basenie La Platy w Ameryce Południowej.

Badacze stwierdzili, że do najjaśniejszych superpioruny powstają w dodatnio naładowanych wyższych partiach chmur. Obszary takie są zwykle położone powyżej ujemnie naładowanych niższych partii, więc wyładowanie spowodowane ładunkami dodatnimi musi zwykle przebyć dłuższą drogę, by sięgnąć gruntu. To znacznie trudniejsze i zwykle zjawisko takie zachodzi poza obszarem centralnym burzy i jest postrzegano jako grom z jasnego nieba, mów Peterson. Uczony dodaje, że zaobserwowano wyjątkowo potężne wyładowanie tego typu. Moc jednego z superpiorunów przekraczała 3 TW, to tysiące razy więcej niż moc przeciętnego pioruna wykrywanego z kosmosu. Zrozumienie tych ekstremalnych zjawisk jest ważne, gdyż mówi nam o tym, do czego są zdolne pioruny, dodaje uczony.

Martin Fullekrug, fizyk z University of Bath dodaje, że większość superpiorunów pojawia się nad oceanami. W związku z tym warto zastanowić się nad sposobami ochrony coraz bardziej rozpowszechnionych morskich farm wiatrowych.

Z kolei fizyk z University of Washington, Robert Holzworth wątpi, czy superpioruny są związane wyłącznie z dodatnio naładowanymi partiami chmur. Takie spostrzeżenie nie zgadza się z jego własnymi badaniami. Uczony uważa, że należy przyjrzeć się sposobom, w jaki silne wyładowania są wykrywane przez systemy działające w podczerwieni i porównać z używanymi w satelitach systemami optycznymi. Jego zdaniem różnice w obu systemach mogą wprowadzać w błąd.

Peterson stwierdza, że przed naukowcami zajmującymi się superpiorunami jest jeszcze dużo pracy. Dopiero od kilku lat dokonujemy ciągłych pomiarów tych zjawisk z orbity geostacjonarnej, która umożliwia rutynową obserwację takich zjawisk. W przyszłym roku zostanie wystrzelony satelita Mateosat Third Generation, który będzie krokiem milowym w badaniu superpiorunów, gdyż będzie obserwował dwa bardzo ważne regiony, w których się pojawiają – basen Kongo w Afryce oraz Morze Śródziemne.

 

 

Źródło: Physics World
0 0 votes
Article Rating