22. oktobra 2017 so se nevihtni oblaki, ki se zbirajo nad osrednjimi državami ZDA, sprostili bliske strele, tako ogromne, da je osvetlila nebo nad Teksasom, Oklahomo in Kansasom. V teh treh stanjih se je horizontalno raztezalo več kot 310 milj (500 kilometrov), tako da je skupina raziskovalcev o njem napisala študijo in jo opisala kot "megaflash": To je bila ena izmed najdaljših strelov, ki so jih kdaj posneli.
Običajno običajni utripi strele v dolžino merijo le 0,6 milje in 20 milj. Ker pa so se pokazale vedno bolj izpopolnjene tehnike kartiranja, se nad našimi glavami tresejo nekateri resnično kolosalni vijaki. Ta nedavna odkritja sprožajo zanimivo vprašanje: Kako veliko lahko strela dejansko dobi? In ali bi nas morali skrbeti te atmosferske težke teže?
Strele nastanejo v nevihtnih oblakih, ko se v enem območju oblaka razvije močan pozitivni naboj, v drugem pa močan negativni naboj, ki med njima ustvarja električne sile. "V regiji, kjer so električne sile izjemno močne, se sproži strela strele. Postanejo dovolj močni, da zrak več ne zdrži električne sile in se pokvari," je dejal don MacGorman, fizik in višji raziskovalec v National Ocean in Atmosferska uprava (NOAA) ter avtor prispevka o megaflahu leta 2017.
To pomeni, da s povečanjem električne sile razbije izolacijsko moč zraka, ki običajno ohranja območja z različnim nabojem ločena drug od drugega. Raziskovalci menijo, da se to zgodi, ker nastaja prekomerna električna sila, ki pospešuje proste elektrone v zraku - tiste, ki niso vezani na atom ali molekulo -, ki pa druge elektrone odtrgajo od svojih atomov in molekul, je pojasnil MacGorman. To se nadaljuje in pospešuje vse več elektronov: "Znanstveniki ta proces imenujejo plaz elektronov, in to je tisto, kar mislimo, ko rečemo, da se zrak poruši," je MacGorman povedal Live Science.
To na koncu ustvari zelo vroč kanal v zraku, ki deluje kot žica, katere konci rastejo navzven proti pozitivnim in negativnim nabojem, ki so povzročili zlom. Rastoči kanal sčasoma poveže pozitivne in negativne naboje, in ko to stori, sproži ogromen električni tok, ki ga poznamo kot strelovod.
"Mislite na to kot na orjaško iskro, ki je zrasla skozi oblak," je dejal MacGorman.
Spodnje območje oblaka, ki ponavadi vsebuje pozitiven naboj, včasih nima dovolj naboja, da bi ustavilo kanal. Tako strela še naprej raste in se razteza navzdol proti tlom. Ko to stori, s tal potegne iskrišče navzgor - sproži strelo z ogromnimi električnimi tokovi, ki del nevihtnega naboja prenesejo na tla. Ti kanali od zemlje do zemlje so tisto, kar si večina od nas zamisli, ko pomislimo na strele; tiste žive vilice, ki trkajo na Zemljo.
Toda kateri dejavniki omejujejo velikost teh masivnih vijakov?
Raziskovalci že desetletja poskušajo odgovoriti na to vprašanje. Navpično je obseg bliska omejen z višino nevihtnega oblaka ali razdaljo od tal do vrha - kar je največ 12 km (20 km). V vodoravnem obsežnem oblačnem sistemu je veliko več prostora za igro.
Meteorolog po imenu Myron Ligda je leta 1956 to dokazal, ko je z radarjem zaznal najdaljšo bliskovno bliskavico, ki jo je kdo kdaj zabeležil v tistem trenutku: vijak, ki se je raztekel na 60 milj (100 km).
Nato so leta 2007 raziskovalci podrli rekord, tako da so ugotovili blisk nad državo Oklahoma, ki je dolga 200 km (321 km). Nedavna študija MacGormana in njegovih sodelavcev je to številko izločila iz parka. Svetloba, ki jo oddaja ta blisk, je bila tako močna, da je osvetljevala površino 26.000 kvadratnih milj (67.845 kvadratnih kilometrov), so izračunali raziskovalci. Toda tudi ta bliskavica je zdaj presežena: Druga nedavna študija v reviji JGR Atmospheres je opisala bliskovito razdaljo 678 km.
Take megaflaske so redke. Toda zdaj, ko imamo tehnologijo, da jih zaznamo, jih najdemo pogosteje. Namesto da bi se zanašali le na zemeljske sisteme, ki uporabljajo antene in radar za zaznavanje strele, so jo strokovnjaki začeli opazovati z zelo različnega izhodišča: satelitov. Obe nedavni rekordni bliski sta bili izmerjeni s tehnologijo, imenovano Geostationary Lightning Mapper, senzorjem, ki je prisoten na dveh satelitih, ki krožita okoli Zemlje, kar ponuja obsežno sliko nevihtnih sistemov spodaj.
"Ta sistem se odziva na svetlobo, ki jo oddaja vrh oblaka, zato vidimo, kako svetloba utripa iz strele in jo lahko nato preslikamo, in to po vsej tej polobli," je dejal MacGorman.
V kombinaciji s podatki iz zemeljskega sistema, imenovanega Lightning Mapping Array, so ti visoko ločljivi vizualni satelitski podatki narisali sliko ogromnega obsega strele v oktobru 2017.
Vendar smo še vedno v temi, kako natančno rastejo te ogromne električne osvetlitve. Raziskovalci menijo, da je velikost oblaka eden od dejavnikov, ker večji kot je oblačni sistem, večja je potencial, da se v njem pojavijo strele. MacGorman dodaja tudi nekatere "mezoskalne procese - tokovi vetra velikega obsega, ki omogočajo, da se ta sistem dolgo vztraja."
Kaj se pravzaprav z odra dogaja v teh pošastnih oblakih? "Zdi se, da so te mega utripe podobne nenehnemu zaporedju izpustov v zelo tesnem zaporedju," je dejal Christopher Emersic, znanstveni sodelavec, ki študira elektrifikacijo neviht na Univerzi v Manchestru v Veliki Britaniji ...
Predpostavlja hipotezo, da če se oblačni sistem močno napolni na velikem območju, se lahko niz razelektritev širi po njem kot črta padajočih dominov. "Če so domine postavljene brez prevelike vrzeli, ena sproži drugo v veliki seriji toplipov. V nasprotnem primeru 'ne uspe' in v tem primeru boste dobili le manjši prostorski strele namesto megafala," Emersic je povedal Live Science.
Večji kot je matični oblak, več je možnosti, da se razrešnica še naprej širi. "Torej, zakaj bi lahko mega utripi načeloma bili veliki kot nadrejeni oblak, če bi bila struktura naboja dobra," je dejal Emersic.
To tudi pomeni, da so tam verjetno veliko večji utripi, kot smo jih že videli. "Nevihte lahko postanejo večje kot," je dejal MacGorman.
Z drugimi besedami, še vedno ne vemo natančno, kako velik bi lahko bil največji strelovod.
Kljub apokaliptični sliki, ki jo slikajo, mega utripi niso nujno nevarnejši od običajne strele: "Prostorna bliskavica ne pomeni nujno, da nosi več energije," je pojasnil Emersic.
Glede na to, da je v oblačnih sistemih, iz katerih izvirajo, tako ogromno, megafašerske napade težko napovedati.
"Takšni dogodki lahko pogosto privedejo do zemeljskih napadov daleč od glavne strele v konvektivnem jedru," je dejal Emersic. "Nekdo na tleh bi lahko pomislil, da je nevihta minila, a presenetil ga bo eden od teh prostorsko obsežnih izpustov na videz od nikoder."
Mogoče je tudi, da bi se v segrevalnem svetu lahko pojavile vrste neviht, ki povzročajo mega utripe, je dejal Emersic. "In tako posredno, da lahko pogoji postanejo bolj verjetni in s tem povečajo njihovo pogostost."
Za zdaj mega utripi niso tako pogosti: MacGorman ocenjuje, da skupaj predstavljajo le približno 1% strele. Kljub temu se bodo raziskovalci, kot je on, lovili - in brez dvoma bodo odkrili - še večje behemoths, ki se jih bomo čudili.
