На 22 октомври 2017 г. бурни облаци, които се събират над централните Съединени щати, пуснаха светкавица от светкавица, толкова огромна, че освети небето над Тексас, Оклахома и Канзас. Хоризонтално обхващащ повече от 310 мили (500 километра) през тези три състояния, трясъкът беше толкова безпрецедентен, че група изследователи написаха проучване за него, описвайки го като „мегафлаш“: Това беше един от най-дългите светкавични светкавици, регистрирани някога.
Обикновено обикновените светкавици на светкавици са с дължина между 1 и 20 мили (1 и 20 км). Но както се разкриват все по-сложни техники за картографиране, някои наистина колосални болтове пропукват над главите ни. Тези скорошни открития повдигат интересен въпрос: Колко големи могат всъщност да получат мълниите? И трябва ли да се притесняваме от тези атмосферни тежки тежести?
Светкавицата възниква в буреносните облаци, когато в един участък на облака се развие силен положителен заряд, а в друг - силен отрицателен заряд, създавайки електрически сили между тях. "В района, където електрическите сили са изключително силни, се задейства светкавица. Те стават достатъчно силни, че въздухът вече не може да издържи електрическата сила и се разрушава", казва Дон Макгорман, физик и старши изследовател в Националния океан и Атмосферната администрация (NOAA) и автор на статията за мегафлаша за 2017 г.
Това означава, че с нарастването на електрическата сила тя разгражда изолационната сила на въздуха, която обикновено държи области с различен заряд отделени една от друга. Изследователите смятат, че това се случва, защото натрупването на прекомерната електрическа сила започва да ускорява свободните електрони във въздуха - тези, които не са прикрепени към атом или молекула - които от своя страна избиват други електрони, отпуснати от своите атоми и молекули, обясни Макгорман. Това продължава, ускорявайки все повече и повече електрони: „Учените наричат този процес електронна лавина и това имаме предвид, когато казваме, че въздухът се разрушава“, казва Макгорман пред Live Science.
Това в крайна сметка създава много горещ канал във въздуха, който действа като жица, чиито краища нарастват навън към положителните и отрицателните заряди, които са причинили разпадането. Нарастващият канал в крайна сметка свързва положителните и отрицателните заряди и когато това стане, той задейства огромния електрически ток, който познаваме като светкавица.
„Мислете за това като за гигантска искра, прераснала през облака“, каза Макгорман.
Понякога долната област на облака, която обикновено съдържа положителен заряд, няма достатъчно заряд сама по себе си, за да спре канала. Така мълнията продължава да расте, като се простира надолу към земята. Докато го прави, той извежда нагоре искра от земята, за да я срещне - задейства светкавица с огромни електрически токове, които транспортират част от заряда на бурята към земята. Тези облаци от земни канали са това, което повечето от нас обикновено представят, когато мислим за мълния; онези ярки вилици, които удрят Земята.
Но какви фактори ограничават размера на тези масивни болтове?
Изследователите се опитват да отговорят на този въпрос от десетилетия. Вертикално степента на светкавица е ограничена от височината на бурен облак или разстоянието от земята до върха му - което е най-високо около 12 мили (20 км). Но в хоризонтален план обширната облачна система осигурява много повече място за игра.
Още през 1956 г. метеоролог на име Майрон Лигда демонстрира това, когато използва радар, за да открие най-дългата светкавица, която някога е регистрирал в този момент: болт, който се простираше на 60 мили (100 км).
Тогава през 2007 г. изследователите счупиха рекорда, като идентифицираха миг над състоянието на Оклахома, което бе дълго 200 мили (321 км). Неотдавнашното проучване на Макгорман и неговите колеги нокаутира този номер от парка. Светлината, излъчвана от тази светкавица, е била толкова силна, че осветява земна площ от 26 000 квадратни мили (67 845 квадратни километра), изчислиха изследователите. Но дори тази светкавица вече е надминала: Друго скорошно проучване в списанието JGR Atmospheres описа светкавица, обхващаща 418 мили (673 км).
Подобни мегафлаши са рядкост. Но сега, когато разполагаме с технологията за откриването им, ги откриваме по-често. Вместо да разчитат само на наземни системи, които използват антени и радар за откриване на мълнии, експертите са започнали да го наблюдават от съвсем различна гледна точка: спътници. И двете от последните рекордни светкавици бяха измерени с помощта на технология, наречена Geostationary Lightning Mapper, сензор, който присъства на два спътника, обикалящи около Земята, която предоставя разширяваща се картина на бурята отдолу.
„Тази система реагира на светлината, излъчвана от облачен връх, така че виждаме светлината от светкавиците да мига и след това можем да я картографираме, почти по цялото това полукълбо“, каза Макгорман.
В съчетание с данни от наземна система, наречена Lightning Mapping Array, тези визуални сателитни данни с висока разделителна способност нарисуват картина на огромния обхват на светкавицата през октомври 2017 г.
Въпреки това, все още сме в тъмнината за това как тези огромни електрически осветления растат толкова дълго. Изследователите смятат, че размерът на облака е един от факторите, тъй като колкото по-голяма е облачната система, толкова по-голям е потенциалът да се появят светкавици в нея. Също така се изисква, добавя Макгорман, някои „мезоскалелни процеси - мащабни вятърни потоци, които позволяват тази система да бъде обвързана, за да съществува дълго време“.
И така, със сцената, поставена от тези чудовищни облаци, какво всъщност се случва в тях? „Тези мегаблашки изглеждат като непрекъсната последователност на изпускания в много близка последователност“, казва Кристофър Емерсик, научен сътрудник, който изучава електрификацията на гръмотевичните бури в Университета в Манчестър, Великобритания…
Той хипотезира, че ако облачната система е силно заредена в голяма площ, поредица от зауствания могат да се разпространяват през нея като линия от падащи домино. "Ако всички домино са създадени без прекалено голяма пропаст, едното задейства друго в голяма серия от върхове. В противен случай то се проваля и в този случай ще получите само по-малко пространствено светкавично събитие, а не мегафлаш," Емерсич каза на Live Science.
Колкото по-голям е родителският облак, толкова по-голяма е възможността изхвърлянето да продължи да се разпространява. "Следователно защо мегаблата по принцип могат да бъдат толкова големи, колкото родителския облак, ако структурата на заряда е благоприятна", каза Емерсич.
Това също означава, че вероятно има много по-големи проблясъци, отколкото вече видяхме. "Бурите могат да станат по-големи от", каза Макгорман.
С други думи, ние все още не знаем точно колко голям може да бъде най-големият гръмоотвод.
Въпреки апокалиптичната картина, която рисуват, мегаблата не е непременно по-опасна от обикновената светкавица: „Пространствено обширната светкавица не означава непременно, че носи повече енергия“, обясни Емерсич.
Това каза, тъй като облачните системи, от които произхождат, са толкова огромни, мегафлаш ударите могат да бъдат трудни за предвиждане.
"Такива събития често могат да доведат до наземни удари, далеч от основната светкавична дейност в конвективното ядро", каза Емерсич. "Някой на земята може да си помисли, че бурята е отминала, но да бъде изненадана от един от тези пространствено обширни изхвърляния, привидно от нищото."
Възможно е също така в един затоплящ свят да има проблем с видовете бури, които пораждат мегафаши, каза Емерсич. „И така косвено, че може да направи условията по-вероятни, като по този начин увеличи честотата им.“
Засега обаче мегаблата не са толкова чести: MacGorman изчислява, че те съставляват само около 1% от светкавиците. Независимо от това, изследователи като него ще продължат на лов - и без съмнение ще открият - още по-големи бегемоти, за които да се чудим.
