Astronomická společnost Chomutov

                                                                               ^{další články               +}      

Země

přidáno  23.03.2021

Může blesk udeřit dvakrát na stejné místo?

Lidové rčení říká, že blesk nezasáhne stejné místo dvakrát za sebou. Ale, jak ukazují pozorování pomocí radioteleskopu LOFAR, je to mylná představa. Pozorování ukazují, že se ten samý bleskový kanál bouřkového mraku může velmi dobře vybít několikrát. Důvodem jsou, jak zjistili vědci, „bleskové vlásnice“ - boční větve hlavního kanálu, které vedou část elektrického náboje zpět do mraku. Toto dobití může vést k opakovaným výbojům přes stejný bleskový kanál - a blesk udeří několikrát za sebou.

Blesk nastává, protože tyčící se bouřkové mraky jsou uvnitř elektricky nabité. Silný vzestup vlhkého vzduchu má za následek oddělení náboje a vzniku silného elektrického pole. Studie nedávno odhalila, že se v kumulonimbových oblacích může vytvářet napětí až 1,3 miliardy voltů. Pokud je napětí příliš vysoké, dojde k náhlému vybití - vzniká blesk. Počínaje malou bodovou oblastí je vytvořen bleskový kanál naplněný horkou plazmou. Jeho pozitivní špička zachytí záporné náboje z mraku a přenese je na druhý konec - na povrch Země nebo do jiné části mraku. To má za následek vyrovnání náboje a mrak je takříkajíc vybitý.

Vlásnice na bleskovém kanálu

Existují však zjevně případy, kdy tento výboj nefunguje správně - a poté několikrát blikne stejným kanálem. Proč a jak k takovým několika zábleskům dochází, nebylo však dosud objasněno. Brian Hare z University of Groningen a jeho kolegové použili nyní části decentralizovaného radioteleskopu Low Frequency Array (LOFAR) k nahlédnutí hluboko do bouřkových mraků. Tento dalekohled se skládá z tisíců antén rozmístěných po celé Evropě, které jsou vzájemně propojeny prostřednictvím optických sítí. Pro své studium však Hare a jeho tým použili pouze antény holandské části LOFAR, které byly rozloženy na 3200 kilometrech čtverečních. Ve frekvenčním rozsahu od 30 do 80 megahertzů analyzovali rádiové emise, které vyzařují bleskové kanály v bouřkových mračnech.

„Tato data nám umožňují mapovat šíření blesku v rozlišení, které poprvé zviditelňuje jednotlivé fyzikální procesy,“ vysvětluje Hare. Pozorování odhalila něco překvapivého: podél kilometrového pozitivního bleskového kanálu se může vytvořit několik menších bočních kanálů. Tyto „bleskové vlásnice“ mají délku až sto metrů a tloušťku méně než pět metrů. Vědci zjistili, že tyto vlásnice emitují obzvláště silné rádiové emise. To znamená, že v těchto vlásnicích proudí náboje. "Tato zjištění jsou v rozporu s předchozím chápáním blesku, kdy náboj teče pouze z jednoho mraku do druhého podél plazmatických kanálů," říká Hareův kolega Olaf Scholten.

Rychlé dobití

Ale co se děje v těchto bleskových vlásnicích? Ze svých pozorování dospěli vědci k závěru, že tyto malé postranní větve plazmatického kanálu fungují jako jakási trhlina k úniku náboje: „V těchto vlásnicích se hromadí náboj, který pak neteče do negativních kanálů podle očekávání, ale je čerpán zpět do mraku přes vlásnice “, vysvětluje Hare. „Tím se oblak dobíjí.“ Jak vědci vysvětlují, jedná se o zcela nový, dříve neznámý jev - a možné vysvětlení pro několik úderů blesku stejným kanálem: Protože podél pozitivních konců bleskových kanálů může vzniknout velké množství takových vlásnic, může dojít k velmi rychlým dobitím bouřkového mraku.

„To je důvod, proč nastane opakované vybití blesku a proč bouřky mohou přinést nejen blesk s jedním výbojem, ale více mimořádných, ale také nebezpečných výbojů,“ vysvětluje Hare.

Zdroj: Brian Hare (University of Groningen) a kol., Nature, doi: 10,1038 / s41586-019-1086-6

14. června 2020

© Wissenschaft.de - Nadja Podbregar

https://www.wissenschaft.de/erde-klima/warum-blitze-zweimal-einschlagen-koennen/