I lang tid kunne forskere ikke forklare, hvorfor lynet rammer det samme sted to gange. Nu er dette mysterium blevet løst. Et internationalt forskerteam ledet af University of Groningen brugte LOFAR radioteleskop til at studere lynnedslag i detaljer. Deres arbejde viste, at negative ladninger i en regnsky ikke udledes på én gang. De er delvist bevaret. Denne proces finder sted inden i strukturer, som forskere har kaldt nåle. Gennem dem kan en negativ ladning sende en anden udledning til jorden. Resultaterne blev offentliggjort den 18. april i det videnskabelige tidsskrift Nature.
Nåle
"Denne opdagelse er meget forskellig fra det aktuelle billede, hvor ladningen flyder gennem kanalerne i plasma direkte fra en del af skyen til en anden eller til jorden," - forklarede en professor i fysik ved University of Groningen.
Det var ikke muligt at gennemføre en sådan undersøgelse tidligere, da der ikke var noget nødvendigt udstyr. Men takket være det nyeste LOFAR-radioteleskop var det muligt at registrere nåle og bestemme deres størrelse. De er 100 meter lange og 5 meter i diameter.
Lavfrekvensarray (LOFAR) fremstillet i Holland. Den består af flere tusinde antenner, der er spredt over hele Nordeuropa. De er forbundet til den centrale computer ved hjælp af optisk fiber og kan fungere som en enhed.
Salgsfremmende video:
Lavfrekvensarray er designet til observationer af radioastronomi, men funktionaliteten gør det muligt at bruge det til at studere lynnedslag.
Inde i skyen
For at observere lynet brugte forskere kun antenner beliggende i Holland, hvis samlede areal er 3200 kvadratmeter. De data, der blev opnået ved hjælp af dem, hjalp med at se, hvad der sker inden i skyen under tordenvejr.
Lyn opstår, når stærke opdateringer skaber en særlig statisk elektricitet i store skyer, hvor den ene del bliver negativt ladet og den anden positivt.
Når denne opdeling af ladningen når en bestemt hastighed, vises der en stærk afladning, der ofte kaldes lyn. Typisk starter det i et lille område med varm, ioniseret luft, det såkaldte plasma.
Denne lille del omdannes til en forgrenet plasmakanal. Den kan være flere kilometer lang. De positive kanaltips akkumulerer negative ladninger fra skyen. Derefter passerer de gennem kanalen til den negative spids, og ladningen aflades.
Ny algoritme
Forskere har udviklet en ny ordning til modtagelse af data fra LOFAR-radioteleskopet. Det giver dem mulighed for at visualisere strålingen fra to lynnedslag. Et meget nøjagtigt tidsstempel på alle data og en antennegruppe gjorde det muligt for forskere at identificere strålekilder med høj opløsning.
”Tæt på den centrale zone af radioteleskopet, hvor antenntætheden er højest, var den rumlige nøjagtighed omkring en meter,” siger professor Scholten. Derudover var de opnåede data i stand til at lokalisere 10 gange flere VHF-kilder end andre 3D-billeddannelsessystemer med tidsopløsning i nanosekundområdet. Dette resulterede i et 3D-billede i høj opløsning af et lynnedslag.
Pause
Takket være forskning blev det klart, hvorfor der er pauser i udløbskanalen på det sted, hvor nåle dannes. Mest sandsynligt frigiver de negative ladninger fra hovedkanalen, som derefter igen falder ind i tordenvejr. Det viste sig, at et fald i ladningerne i kanalen provokerer et åbent kredsløb. Men når ladningen i skyen igen bliver høj, gendannes strømmen gennem kanalen, hvilket fører til en gentagen lynafladning. Det er takket være dette princip, at lynet gentagne gange vil slå det samme område.
Scholten kommenterede opdagelsen som følger:”VHF-stråling langs den positive kanal er forårsaget af regelmæssigt gentagne udledninger langs de tidligere dannede sidekanaler, nåle. Disse nåle ser ud til at udtømme ladningerne på en pulserende måde. "”Dette er et helt nyt fænomen,” tilføjer professor Joe Dwyer fra University of New Hampshire (USA), artikelens tredje forfatter. "Vores nye overvågningsmetoder fanger et stort antal nåle i lynet, der ikke blev set før." Og Brian Hare konkluderer: "Takket være disse observationer, ser vi, at en del af skyen er genopladet, og du kan forstå, hvorfor lynet i jorden gentages flere gange."
Tatiana Andreeva