तूफान के बादल में 1.3 बिलियन वोल्ट

गरज के साथ बिजली की ऊर्जा अपेक्षा से दस गुना अधिक है

एक हिंसक तूफान में, शोधकर्ताओं ने बादल में वोल्टेज के लिए 1.3 बिलियन वोल्ट निर्धारित किया है - पहले से दस गुना अधिक। © mdesigner125 / iStock
जोर से पढ़ें

अत्यधिक आवेशित: तूफान के बादल अपेक्षा से अधिक विद्युत ऊर्जा उत्पन्न करते हैं। एक विशेष रूप से हिंसक तूफान में, शोधकर्ताओं ने अब 1.3 बिलियन वोल्ट का वोल्टेज स्तर निर्धारित किया है - जो गुब्बारा माप से पहले पता चला है, उससे दस गुना अधिक है। विद्युत शक्ति यहां तक ​​कि दो गीगावाट तक पहुंच गई - यह तूफान के बादल में इस तरह की उच्च ऊर्जा का पहला सबूत है। ये जबरदस्त ऊर्जाएं बता सकती हैं कि कुछ गरज के साथ गामा किरणें और एंटीमैटर भी क्यों उत्पन्न होते हैं।

समय के साथ एक तूफान के बादल में, मजबूत चार्ज अंतर उत्पन्न होते हैं, जो गड़गड़ाहट और बिजली में निर्वहन करते हैं। ये कई दसियों हज़ारों एम्पीयर की धाराओं तक पहुँच सकते हैं और एक सेकंड के अंश में 30, 000 डिग्री तक आसपास की हवा को गर्म कर सकते हैं। लेकिन वज्रपात की जबरदस्त ऊर्जाएं भी प्रतिक्रियाओं को ट्रिगर करती हैं जिनके कहीं अधिक विदेशी परिणाम होते हैं: उच्च-ऊर्जा गामा किरणें और यहां तक ​​कि पॉज़िट्रॉन के रूप में एंटीमैटर भी उत्पन्न होते हैं।

एक वाल्टमीटर के रूप में कॉस्मिक कण

बस गूंज: तूफान के बादलों में मापी गई ऊर्जाएं अब तक इस तरह के गामा फटने के लिए पर्याप्त नहीं हैं। अधिक जानने के लिए, मुंबई में टाटा इंस्टीट्यूट फॉर फंडामेंटल रिसर्च के बी। हरिहर ने और उनकी टीम ने थंडरक्लाउड स्क्रीन करने के लिए एक नई विधि का इस्तेमाल किया: उन्होंने भारत में GRAPES-3 डिटेक्टर से डेटा का मूल्यांकन किया। लगभग 400 सेंसर की यह प्रणाली लगातार पृथ्वी पर ब्रह्मांडीय विकिरण के कणों की आमद को मापती है।

GRAPES 3 प्रयोग में कुछ डिटेक्टरों को देखें। © GRAPES-3

हर मिनट, GRAPES-3 डिटेक्टर लगभग 2.5 मिलियन electron इलेक्ट्रॉन का पंजीकरण करता है, जो इलेक्ट्रॉन से निकटता से संबंधित है, लेकिन लगभग 200 गुना अधिक बड़े प्राथमिक कण हैं। यहाँ चाल: इलेक्ट्रॉन की तरह, म्यूऑन विद्युत आवेशित होते हैं और इसलिए उन्हें विद्युत क्षेत्रों द्वारा विचलित किया जा सकता है। जब एक तूफान बादल डिटेक्टर के ऊपर से गुजरता है, तो यह म्यून ईन का हिस्सा निगल जाता है जो अंतरिक्ष से प्रवेश करता है और आयन घनत्व में गिरावट से, शोधकर्ता निष्कर्ष निकाल सकते हैं कि उनके पास बादल में विद्युत ऊर्जा है।

अपने अध्ययन के लिए, शोधकर्ताओं ने 184 गड़गड़ाहट में GRAPES-3-मापा मून परिवर्तनों का मूल्यांकन किया। प्रदर्शन

क्लाउड में 1.3 बिलियन वोल्ट

परिणाम: जैसा कि अपेक्षित था, सभी गड़गड़ाहट ने म्यून इनफ्लो को कम कर दिया, लेकिन एक घटना सामने आई: 1 दिसंबर 2014 को, म्यून मान विशेष रूप से तेजी से गिर गया। इसके लिए ट्रिगर एक वज्रपात का बादल था, जो ग्यारह किलोमीटर तक फैला और 380 वर्ग किलोमीटर में फैला था। जब भौतिकविदों ने अपेक्षित विद्युत क्षेत्र की ताकत की गणना करने के लिए एक मॉडल का उपयोग किया, तो वे अप्रत्याशित रूप से उच्च मूल्यों के साथ आए:

हरिहर और उनके सहयोगियों की रिपोर्ट में कहा गया है, "इस तूफानी बादल ने 1.3 बिलियन वोल्ट की विद्युत क्षमता का उत्पादन किया।" यह पहले गुब्बारे और परीक्षण विमान का उपयोग करके गणना की तुलना में दस गुना अधिक है। यद्यपि यह तूफान स्पष्ट रूप से अपने जीनस का एक विशेष रूप से चरम सदस्य था, लेकिन यह साबित करता है कि पहले से सोचे गए इन बादलों में उच्च ऊर्जा तक पहुंचा जा सकता है।

गिगावाट आंधी के लिए पहला वाउचर

प्रभावशाली बिजली भी थी जो इस तूफानी बादल को प्रकट करती थी: इस वोल्टेज के तेजी से निर्माण से, भौतिकविदों का निष्कर्ष है कि बादल में विद्युत ऊर्जा लगभग दो बिलियन वाट के बराबर है, जो हूवर बांध की कुल विद्युत शक्ति से मेल खाती है संयुक्त राज्य अमेरिका में पनबिजली संयंत्र। "यह अध्ययन तूफान के बादलों में गीगावाट क्षमता की पीढ़ी के लिए संभवत: पहला प्रत्यक्ष प्रमाण प्रदान करता है, " शोधकर्ताओं ने ध्यान दिया।

हालांकि, ये परिणाम न केवल तूफान बादलों के आंतरिक जीवन के संबंध में दिलचस्प हैं, बल्कि वे यह भी बता सकते हैं कि कुछ गरज के साथ भी अत्यधिक उच्च ऊर्जा गामा किरणों का उत्पादन क्यों होता है। भले ही परिणामों को अभी तक अन्य के माप से पुष्टि की जानी है, इसी तरह से तेज आंधी, यह एक समाधान के गरज चमक की पहेली को करीब ला सकता है,

हरिहर और उनके सहयोगियों ने कहा, "तूफान के बादलों में इस तरह की गीगावाट क्षमता स्थलीय गामा-किरणों के फटने से 100-मेगालेक्ट्रॉन-वोल्ट गामा किरणों के उत्पादन की व्याख्या कर सकती है।" (शारीरिक समीक्षा पत्र, 2019; प्रेस में)

स्रोत: एपीएस, विज्ञान समाचार

- नादजा पोडब्रगर