ベンジャミンフランクリンがカイトに鍵を結び、それを雷雨に飛ばしたとき、彼は一時的に地球上で最も強力な発電機に接続された電化製品になりました。
フランクリンは、ほとんどの人がそうであるように、雷雨は信じられないほど強力であることを知っていました。研究者は正確に推定しようとしました どうやって 1世紀以上にわたって強力ですが、常に不足しています。雷雲は大きすぎて予測できないため、最も洗練された空中センサーでも不十分です。
さて、3月15日にジャーナルPhysical Review Lettersで発表された論文で、インドのウーティの研究者たちは、いくつかの宇宙線の助けのおかげで、衝撃的な新しい答えを思いつきました。
電場とミュー粒子の強度を測定するように設計された一連のセンサーを使用して-地球の上層大気から常に雨が降り、物質を通過するにつれて崩壊する重い粒子-チームは、18分間Ootyの上を転がる大きな雷雲の電圧を測定しました研究者たちは、平均して、クラウドが約1.3ギガボルトの電力で充電されていることを発見しました。これは、10 ^ 9ボルトの1.3倍です。北米。
「これが、雷雲が非常に破壊的である理由を説明している」と研究の共著者であるインドのタタ基礎研究研究所の宇宙線研究者であるスニルグプタは、Live Scienceに語った。 「あなたが何かを通してこの大量のエネルギーを消散させれば、それは深刻な荒廃を引き起こすでしょう。」
ミュオンが雨です
グプタと彼の同僚は主にミューオンを研究しています-ミューオン-宇宙線が地球の大気中のさまざまな原子に衝突するときに生成される電子のような粒子です。これらの粒子は電子のスピンの約半分を持っていますが、重量は200倍であり、物質の浸透に非常に優れています。大気から降り注ぐミュオンは、十分なエネルギーがある限り、ほんの一瞬で海の深部や地下を何マイルも移動できます。
ミュオンは何かが邪魔になるとエネルギーを失います-例えばピラミッド。 2018年の初めに、科学者たちはギザの大ピラミッド内にある未知の2つのチャンバーを構造体の周りにミューオン検出器を設置し、粒子がエネルギーを失った（そして失っていなかった）場所を測定することで発見しました。ピラミッドの石壁を通過するミュオンは、空の大きな部屋を通過するミュオンよりも多くのエネルギーを失いました。その結果、研究者はピラミッドの内部に足を踏み入れることなく、その内部の新しい地図を作成することができました。
グプタと彼の同僚は、同様の方法を使用してウーティ雷雲内のエネルギーをマッピングしました。しかし、石と戦うのではなく、雲から落下するミュオンは乱流電場に直面しました。
「雷雨は上に正に帯電した層を持ち、下に負に帯電した層を持っている」とグプタは言った。 「上層大気から雨が降っているときに、正に帯電したミュオンが雲に当たると、反発されてエネルギーが失われます。」
ミューオン検出センサーのアレイと数マイルに広がる4つの電界モニターを使用して、研究者は雷雲を通過したミューオンと通過しなかったミューオンの間のエネルギーの平均低下を測定しました。このエネルギー損失から、チームは、粒子が雷雲の中を通過した電位の量を計算することができました。
それは巨大でした。
「1920年代に雷雲はギガボルトの可能性があると科学者たちは推定した」とグプタ氏は語った。
雷のマッピング
研究者たちは、雲の電位を知ると、さらに一歩進んで、雷雲がOoty上で轟音を上げたときにどれだけの電力があったかを正確に測定したいと考えました。
チームは、広く分散された電界モニターからのデータを使用して、海抜7マイル（11.4キロメートル）の高度で約40 mph（60 km / h）で移動していた雲に関する重要な詳細情報を入力しました。推定面積は146平方マイル（380平方km、マンハッタンの約6倍の面積）で、出現してからわずか6分後に最大電位に達しました。
この知識を武器にして、研究者たちはついに雷雨が約2ギガワットの電力を運ぶと計算でき、この単一の雲が世界で最も強力な原子力発電所よりも強力になったとグプタ氏は語った。
「ここに蓄えられたエネルギーの量は、ニューヨーク市のような都市のすべての電力需要を26分間供給するのに十分です」とグプタは言った。 」もし あなたはそれを利用することができます。」
現在の技術では、それはありそうもない展望であるとグプタは指摘しました：そのような嵐によって消散されるエネルギーの量は多分どんな導体をも溶かすであろうほど高いです。
それでも、暴風雨の強力な可能性は、グプタや彼の同僚のような科学者が何十年もの間求めてきた宇宙の謎を解決するのに役立つ可能性があります。 ？
グプタによると、雷雨が実際に1ギガボルトを超える電位を生成できる場合、大気中の他の原子を分解するのに十分な速さで電子を加速し、ガンマ線フラッシュを生成する可能性があります。
この説明では、その正確さを検証するためにさらに調査が必要だとグプタ氏は語った。それまでは、次の雷雲に驚かれることを忘れないでください。それは、信じられないほど強力な自然の力です。凧を飛ばす前に、よく考えてください。
