2023 Autor: Bailey Leapman | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2023-05-20 22:44
Välku, kõrgepingelahendust, mis tabab kiiresti ja mõnikord surmav alt, on väga raske uurida. Florida Tehnoloogiainstituudi dr Joseph Dwyeri ja tema meeskonna uus ja üllatav leid toob välguuuringud laborisse.
Füüsika ja kosmoseteaduste dotsent Dwyer, kes on juba tuntud oma avastuste poolest, mis on seotud loodusliku ja vallandatud välgu röntgenikiirgusega, viis hiljuti läbi sarnase katse. Ta oli šokeeritud, kui avastas, et laboris tekitatud sädemed tekitavad ka röntgenikiirgust.
"Me teame, et röntgenikiirgust tehakse avakosmoses - eksootilistes kohtades, nagu päikese keskpunkt ja supernoova -, kuid me ei uskunud, et neid saab õhus nii lihts alt teha," ütles Dwyer."Tulemused peaksid võimaldama üksikasjalikku laboratoorset uuringut äikese purunemise kohta – mehhanismi, mis võib mängida rolli äikese elektrifitseerimises, välgu tekitamises ja levimises ning maapealsetes gammakiirguses."
Kõrgepingesädemed on looduses üldlevinud nähtus. Need esinevad paljudes seadetes, alates ukselinki puudutavast sõrmest kuni Jupiteri massiivsete välkudeni. Kuni Dwyeri avastuseni arvati, et sellised elektrilahendused hõlmavad ainult madala energiaga elektrone, mitte selliseid suure energiaga elektrone, mis tekitavad röntgenikiirgust.
Oma hiljutise katse läbiviimiseks, Dwyer ja tema meeskond; Florida Tech füüsika ja kosmoseteaduste professor dr Hamid Rassoul; Florida Techi magistrant Zaid Saleh ja Florida ülikooli magistrant Jason Jerauld tõid Floridas välgu uurimisel kasutatud instrumendid ettevõttesse Lightning Technologies Inc., Pittsfieldis, Mass. vaata mis saab. Pooled meeskonnast arvasid, et näevad röntgenikiirgust, pooled mitte.
Nad avastasid, et 14 õhus leiduva 1,5–2,0 miljoni voldise sädemekatse tekitasid röntgenikiirgust. Pursked olid märkimisväärselt sarnased varem välgust täheldatud röntgenikiirgusega.
"See hämmastas meid. See avab ukse, mis annab vastused väga suurtele küsimustele välgu kohta, tekitades selle laboris," ütles Rassoul. "Samuti ütleb see meile, et meil on palju õppida selle kohta, kuidas isegi väikesed sädemed töötavad."
Dwyer tunneb heameelt võimalusest uurida laboris halvasti mõistetavat nähtust, mis on seotud välguga. Praeguseks on ainus mehhanism, mis võib põhjustada röntgenikiirgust tekitavate suure energiaga elektronide teket, õhu kiire lagunemine. Selle nähtuse korral ületab elektronide kogetav elektrijõud õhumolekulidega kokkupõrgetest tuleneva efektiivse hõõrdejõu, võimaldades elektronidel "ära joosta" ja saada väga suuri energiaid.
Uut leidu, mis avaldati oktoobris ajakirjas Geophysical Research Letters, arutatakse novembri esimesel nädalal ka veebis Nature.
Dwyeri varasemad läbimurdetulemused on pälvinud ulatusliku meediakajastuse, sealhulgas hiljutise PBS NOVA ScienceNow programmi. Tema tööd tehakse ka tulevastes Discovery ja National Geographicu kanali telesaadetes.
