地球憤怒了?科學家拍到巨大的能量束射向太空

閃電是云層對地面,或云層內部橫向的放電現象。但是2018年,一位科學愛好者卻在北美俄克拉荷馬上空拍到了一條巨大的閃電從云層頂部逆向回擊了太空。

這種逆向閃電的專業名稱叫「巨大噴流(gigantic jets)」,在全球范圍內每年平均只出現1000次,但其釋放的電量卻可以達到普通閃電的50倍以上。研究人員剛剛確認,這位科學愛好者有幸拍到的,是有記錄以來最強大的單次「巨大噴流」。

研究人員通過分析衛星和雷達數據,對噴流產生的射電波進行了研究,發現噴流總共將大約300庫侖的電量,從云層頂部傳遞到了電離層底部。而規模較小的普通閃電通常只有5庫侖的電量。

電離層位于距離地面60千米以上的地球大氣層頂部,是大氣層和太空的過渡層,主要由帶電粒子組成。這條噴流的末端,一直向上延伸到了距地面約96千米處。

研究逆向閃電非常困難,因為誰也不知道它會在什麼時候什麼地方出現。但這一次非常幸運,因為它發生在多個氣象雷達和氣象衛星的觀測范圍內,且正好位于一個專事研究閃電的天線陣中心附近。

科學家抓住了這一難得的機會對噴流進行了研究。研究人員發現噴流末端的細小電子流產生了大部分高頻射電波。正是這些電子流在云層頂端和電離層底部之間建立起了直接的聯系。

研究人員還發現,逆向閃電和普通閃電在一些方面很相似。比如他們發現噴流末端緊跟在細小電子流后部的部分電流最強,且溫度最高。那里的溫度高達4426攝氏度;而電子流本身的溫度只有大約204攝氏度。這種差異在普通閃電身上同樣存在。

但對于逆向閃電的成因,科學家仍然知之不多。大部分「巨大噴流」發生在熱帶地區。理論上可能是云層的底部存在某種阻礙,導致對地放電困難,使得云層中積累的電荷越來越多,最終在反方向上找到了突破口。觀測記錄也顯示,發生逆向閃電的云層產生的對地閃電數量通常偏少。


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