https://frosthead.com

Ракетите и микрофоните разкриват първите изображения на гръмотевица

Това е явление, което всеки е чувал, но никой не е могъл да го види - досега. Използвайки ракети, медна жица и акустична предавка, учените създадоха ярки изображения на гръмотевици, докато се разпространява от мълния.

Свързано съдържание

  • Изпарената мръсотия може да бъде мистериозната причина за топка мълния

„Това е първото по рода си“, заяви днес Махер А. Дейх от Югозападния изследователски институт по време на пресконференция в Съвместното събрание на Американския геофизичен съюз в Монреал. „Това е само доказателство за концепцията. Много по-усъвършенстваният дисплей ще ни даде повече подробности “, позволявайки изследване на различните части на разклоняващ се мълниеносен болт.

Светкавиците удрят Земята повече от четири милиона пъти всеки ден или десетки пъти всяка секунда. Мощните болтове отдавна са загадка, но учените научават повече всяка година за това как се генерират и къде ще нанесат удар. Например някои изследвания предполагат, че космическите лъчи от космоса могат да играят роля за задействане на мълнии.

Гръмотевицата е още по-малко разбираема. Изследователите знаят, че мълнията загрява въздуха, създавайки ударна вълна. Отблизо, което може да се прояви като силен бум или силно напукване; по-далеч, всичко, което може да се чуе, е тътен. „Ние разбираме общата механика как се появява гръм“, казва Дейй, ​​но процесите, които допринасят за този плашещ звук, тепърва ще бъдат разкрити.

За да създадат образ на гръмотевици, Дейх и неговите колеги са създали „специално ухо, за да чуят откъде идва гръм.” Техниката им се опира на ракета, носеща проводима медна жица, която осигурява предсказуем път за проследяване на мълнии. След това масив от 15 микрофона, седнал на земята, след това събра звуците, свързани с предизвиканите удари.

За да изучават иначе непредсказуеми гръмотевици и светкавици, учените от SwRI пускат малки ракети, проследяващи заземен меден проводник в гръмотевични клонове във Флорида. Медната жица създава проводяща пътека за болта, така че екипът да фокусира своите инструменти и да проведе множество експерименти. Кредит: UF / FIT ICLRT

„Вместо да чакате удар на мълния, вие носите мълния“, казва Дейе. Екипът проведе експериментите си миналия 14 юли, когато бяха узрели условия за гръмотевични бури близо до Гейнсвил, Флорида. След като ракетата се качи нагоре, светкавица светна в небето. Това беше изгорялата медна тел. Тогава девет пурпурни светкавици зигзагообразно към земята, придружени от гръм, записан с микрофоните. Dayeh взе тези записи и ги обработи, за да създаде образ на звука.

Първото изображение на Дайе беше разбъркано и приличаше донякъде на модерно изкуство - дори предложи на жена си да окачат картината над камината си, но тя отказа. Когато филтрира звуци с по-ниска честота и се съсредоточи само върху тези, по-големи от 1 мегагерц, изображението се разчисти и гръмът може да се дешифрира - звуковите вълни се извиват в червени и портокали на фона на сини и зелени.

Учените от SwRI сравниха снимки с продължителна експозиция на две задействани светкавични събития (отгоре) с акустични изображения, коригирани за разпространение на скоростта на звука и атмосферни абсорбционни ефекти (отдолу). (Университет на Флорида, Флоридския технологичен институт и Югозападния изследователски институт) Снимка с продължителна експозиция (вляво) показва предизвикано светкавично събитие. Учените също начертаха акустичните данни, измерени в масива (вдясно), които ясно показаха уникалните сигнатури на деветте лилави връщащи щриха, свързани с предизвиканото събитие. (Университет на Флорида, Флоридския технологичен институт и Югозападния изследователски институт)

Формата на кривата съответства на тази на мълния, а най-тъмното червено, където звукът беше най-силен, се появи в основата на болта, където се прикрепи към земята. Сега, когато екипът показа, че е възможно акустично да се изобрази гръм, Дейдей се надява, че техниката ще даде възможност за по-добро разбиране на тези завладяващи и понякога смъртоносни явления.

Ракетите и микрофоните разкриват първите изображения на гръмотевица