Ученые раскрыли тайну молний

Молния представляет собой мощный заряд электричества, который должен стремиться к земле по максимально короткому маршруту. Тогда почему любая молния выглядит такой поломанной и зигзагообразной? Теперь у нас есть ответ.

Ученые раскрыли тайну молний

Каждый день на планете происходит около 8,6 миллионов ударов молнии, каждая из которых движется со скоростью более 320 000 километров в час и генерирует огромное количество электроэнергии. Вы когда-нибудь задумывались, почему молнии идут зигзагами? Ученые спорят о причинах, почему молния движется зигзагами и как это связано с грозовыми облаками в течение последних 50 лет.

До сих пор не было окончательного объяснения, благо все смог объяснить физик из Университета Южной Австралии (UniSA) в своей знаменательной статье.

Есть несколько тродов о молнии, но ни в одном из них не объясняется, как формируются зигзаги (называемые ступенями), почему электропроводящая колонна, соединяющая ступени с облаком, остается темной и как молния может распространяться на километры.

Ответ? Синглет-дельта метастабильные молекулы кислорода.

По сути, молния возникает, когда электроны ударяются о молекулы кислорода с достаточной энергией, чтобы создать высокоэнергетические синглетные дельта-молекулы кислорода. После столкновения с молекулами "оторвавшиеся" электроны образуют высокопроводящую ступеньку — первоначально светящуюся — которая перераспределяет электрическое поле, вызывая последовательные ступеньки.

Проводящий столбик, соединяющий ступеньку с облаком, остается темным, когда электроны присоединяются к нейтральным молекулам кислорода, после чего происходит немедленный отрыв электронов синглетными дельта-молекулами.

Почему это важно? Нам нужно понять, как инициируется молния, чтобы мы могли понять, как лучше защитить здания, самолеты, небоскребы и людей. Хотя люди редко поражаются молнией, в здания попадают много раз, особенно в высокие и изолированные (Эмпайр-стейт-билдинг поражает около 25 раз в год).

Решение по защите сооружений от ударов молнии оставалось неизменным на протяжении сотен лет. Громоотвод, изобретенный Бенджамином Франклином в 1752 году, представляет собой толстую проволоку для ограждения, прикрепленную к крыше здания и соединенную с землей. Он призван притягивать молнии и заземлять электрический заряд, спасая здание от разрушения.

Эти стержни Франклина необходимы сегодня для всех зданий, но неясным фактором является то, сколько их необходимо для каждой конструкции. Улучшение молниезащиты так важно сейчас из-за более экстремальных погодных явлений из-за изменения климата. Кроме того, в то время как разработка экологически чистых композитных материалов в самолетах повышает эффективность использования топлива, эти материалы значительно увеличивают риск повреждения от молнии, поэтому нам необходимо рассмотреть дополнительные меры защиты.

Чем больше мы знаем о том, как возникает молния, тем лучше мы будем информированы при проектировании нашей искусственной среды.

Читайте также

Рождение сверхпрочных материалов: как нанопокрытия обманывают физику разрушения

Рождение сверхпрочных материалов: как нанопокрытия обманывают физику разрушения

Новое исследование объяснило, почему мы пишем злые комментарии в соцсетях

Новое исследование объяснило, почему мы пишем злые комментарии в соцсетях

Древние листья предсказали судьбу современных лесов при глобальном потеплении

Древние листья предсказали судьбу современных лесов при глобальном потеплении

Ученые Стаффордширского университета раскрыли тайну проклятия мумий

Ученые Стаффордширского университета раскрыли тайну проклятия мумий

Ученые предложили новую версию путешествия 6-тонного камня Стоунхенджа из Шотландии

Ученые предложили новую версию путешествия 6-тонного камня Стоунхенджа из Шотландии

Ученые раскрыли пользу кимчи: пробиотики, витамины и жирные кислоты

Ученые раскрыли пользу кимчи: пробиотики, витамины и жирные кислоты

Ученые предложили новый сценарий происхождения первых клеток на Земле

Ученые предложили новый сценарий происхождения первых клеток на Земле

В России появится национальная база генетической информации

В России появится национальная база генетической информации

Робот МФТИ установил рекорд сборки головоломки «мегаминкс» за 9,6 секунды

Робот МФТИ установил рекорд сборки головоломки «мегаминкс» за 9,6 секунды

Медицинские технологии, в которые почти невозможно поверить

Медицинские технологии, в которые почти невозможно поверить

Квантовый двигатель нарушает законы термодинамики, генерируя работу и холод одновременно

Квантовый двигатель нарушает законы термодинамики, генерируя работу и холод одновременно

ИИ в джунглях: как в Коста-Рике тестируют сообразительность диких обезьян

ИИ в джунглях: как в Коста-Рике тестируют сообразительность диких обезьян

В России создали искусственное ухо с помощью гибридной 3D-биопечати

В России создали искусственное ухо с помощью гибридной 3D-биопечати

В Китае создали простую роборуку BioflexBot, которая оказалась гибче человеческой

В Китае создали простую роборуку BioflexBot, которая оказалась гибче человеческой

ИИ помог найти опасную уязвимость Zoom всего за 20 запросов

ИИ помог найти опасную уязвимость Zoom всего за 20 запросов

Телескоп James Webb обнаружил возможный новый тип космических объектов — «звезду-черную дыру»

Телескоп James Webb обнаружил возможный новый тип космических объектов — «звезду-черную дыру»