Yksi Mystinen Sandstorm Lightning Selitys

{h1}

Kuinka hiekkamyrskyt tuottavat upeita salamanäytöksiä on tähän asti ollut mysteeri.

Sandstorms voi tuottaa upeita salamoita, mutta miten he tekevät niin on mysteeri.

Avaamalla salaisuudet siitä, kuinka kipinät tulevat lentämään näissä myrskytiloissa tutkijoiden nyt tekemässä, tiedemiehet voisivat auttaa tarttumaan kaikenlaisiin ongelmiin varautuneista hiukkaspilvistä, jotka voivat aiheuttaa tuhoisia räjähdyksiä ruoka-, voisi hämärtää tärkeitä aurinkopaneeleja kuun ja Marsin lähetyksiin.

Hiekka on eristin, joten hiekkamyrskyjen tuottaminen salamannopea olisi hieman kuin katsella sähkön syntymistä myrsky täynnä kumipalloja. Se on ollut enigma yli 150 vuotta siitä, miten hiekkaiset jyvät voivat siirtää suuria määriä sähkövarausta, jota tarvitaan salamoinnin tapahtuessa.

"Minusta on todella yllättävää, että illuusioistamme huolimatta emme todellakaan ymmärrä yksinkertaisimpia vaikutuksia, jotka johtivat Faradayn, Kelvinin, Maxwellin ja muiden opiskelijoiden tutkimaan sähkömagneettisuutta", sanoi fyysikko Troy Shinbrot Rutgers-yliopistossa.

Nyt Shinbrot ja hänen kollegansa ajattelevat, että yksinkertainen uusi malli voisi auttaa ratkaisemaan tämän mysteerin erään näkökohdan.

"Palataan takaisin fysiikan juurille, ja me löydämme heidät rikkailta tuntemattomilla käyttäytymisillä, jotka ovat hellittäneet vuosisatojen ajan", Shinbrot sanoi.

Kuinka se toimii

Olettaen, että sähkökenttä on läsnä, eristävien kenttien pyöreät hiukkaset polarisoivat - eli sähkövaraus kerää pallojen molemmin puolin. Kun kaksi tällaista hiukkasta irtoaa toisistaan, kumpaankin palloon kohdistuvat lataukset saatetaan uudelleen järjestykseen niin, että kukin on kaksi kertaa polarisoitunut kuin aiemmin. Kun nämä hiukkaset kiertyvät toisistaan ​​yhä uudestaan ​​ja uudestaan, valtavia määriä varausta voitaisiin siirtää myös ilman minkäänlaista johtavaa väliainetta.

Tämä malli ennustaa ohut pölypilvien muodostuvan vain heikkoja maksuja, mikä on järkevää, koska ohut pilvet vain muutama hiukkasia törmäävät yhteen. Yllättäen kuitenkin paksut pilvet, joissa on monia hiukkasia, muodostavat myös vain heikkoja maksuja, johtuen ilmiöstä, jota kutsutaan "rakeiseksi romahtamiseksi".

"Paksussa pilvessä hiukkaset törmäävät monien naapureiden kanssa, mutta koska kukin törmäys maksaa energiaa, hiukkaset menettävät nopeasti energiaa ja yksityiskohtainen laskelma paljastaa, että jokainen partikkeli paksussa pilvessä kestää vähemmän törmäyksiä yksikköajasta kuin kohtuullisen paksuisesta pilvestä" Shinbrot sanoi. "Tämä" rikkauksien hämmennys "ei ole intuitiivinen, mutta laskelmat, simulaatiot ja kokeilut näyttävät vahvistavan vaikutuksen."

Välipilvet voivat kuitenkin johtaa dramaattiseen lataukseen. Kokeita, joita tutkijat suorittivat värillisten lasihelmien ja sähkökenttien kanssa tukevat mallia.

Käyttämällä sitä

Nämä havainnot voisivat johtaa menetelmiin, joilla häiritsisi ei-toivottuja maksuja rakentamasta - "esimerkiksi teollisuuslaitoksessa, jossa ladatut hiukkaset voivat johtaa vaarallisiin räjähdysolosuhteisiin", Shinbrot totesi.

Ensinnäkin voitaisiin soveltaa vaatimatonta sähkökenttää houkuttamaan ladattuja partikkeleita alas pintoihin neutraloimaan latauksensa. Toiseksi voimme selvittää tapoja, joilla minimoidaan lataaminen pölypilvien sisällä - esimerkiksi pilvessä voi olla pilvikorkeus, jossa on omat partikkelit, jotka voivat auttaa latauksen lopettamiseen.

Yksi mysteeri jää - mikä luonto luo sähkökentän, joka polaroi hiekkaa ensiksi?

"Ulkomaiset kentät läheisiltä ukkosmyrskyiltä esimerkiksi tallentuvat lataamaan jyviä, mutta autiomaassa ei tyypillisesti ole tällaista ulkoista lähdettä", Shinbrot sanoi. "Tämä on vastaamaton kysymys."

Shinbrot ja hänen kollegansa kertoivat havainnoistaan ​​verkossa 11. huhtikuuta Nature Physics -lehdessä.

  • 101 Amazing Earth Facts
  • Kuvat: Lightning Strikes
  • Maailman kaunein sää


Video Täydentää: .




FI.WordsSideKick.com
Kaikki Oikeudet Pidätetään!
Jäljentämistä Materiaalien Sallittu Vain Prostanovkoy Aktiivinen Linkki Sivustoon FI.WordsSideKick.com

© 2005–2019 FI.WordsSideKick.com