به گزارش مجله خبری نگار، به گفته دانشمندان دانشگاه ایالتی پنسیلوانیا، رعد و برق زمانی رخ میدهد که میدانهای الکتریکی قوی در ابرهای رعد و برق، الکترونها را شتاب میدهند که با مولکولهای هوا برخورد کرده و اشعه ایکس ایجاد میکنند. نتایج این مطالعه در مجله تحقیقات ژئوفیزیکی: اتمسفر (JGRA) منتشر شده است.
فیزیکدانان مدتهاست بر این باور بودهاند که رعد و برق یک تخلیه الکتریکی نسبتاً ساده است که بین ابرهای رعد و برق و سطح زمین در گردش است. اما تحقیقات جدید نشان داده است که این پدیده طبیعی ممکن است پیچیدهتر باشد.
دانشمندان از یک مدل ریاضی برای توضیح چگونگی ظاهر شدن پرتوهای ایکس در جو قبل از وقوع رعد و برق استفاده کردهاند. آنها میگویند همه اینها با الکترونهایی شروع میشود که توسط پرتوهای کیهانی ایجاد میشوند.
این ذرات توسط میدانهای الکتریکی درون ابرهای رعد و برق شتاب میگیرند، با مولکولهای هوا برخورد میکنند و اشعه ایکس تولید میکنند. این اشعهها به نوبه خود، یک واکنش زنجیرهای را آغاز میکنند که در نهایت منجر به رعد و برق میشود. این پدیده به عنوان یک درخشش پرتو گامای زمینی شناخته میشود.
پروفسور ویکتور پاسکو، سرپرست این مطالعه، گفت: «نتایج ما اولین توضیح کمی دقیق در مورد چگونگی وقوع رعد و برق در طبیعت را ارائه میدهد.»
نویسندگان این مدلها را با مشاهدات واقعی - از ماهوارهها، از زمین و از هواپیماهای ارتفاع بالا - مقایسه کردند. این امر به درک اینکه تحت چه شرایطی انفجارهای اشعه ایکس و سیگنالهای رادیویی در ابرها ظاهر میشوند - حتی قبل از خود رعد و برق - کمک کرد.
همانطور که پروفسور پاسکو اشاره کرد، چنین واکنش زنجیرهای میتواند در مناطق بسیار فشردهای از فضا رخ دهد، مشابه مناطقی که فیزیکدانان قبلاً انفجارهای پرتو گاما را در آنها ثبت کردهاند. همچنین میتواند با قدرتهای بسیار متفاوتی رخ دهد، که توضیح میدهد چرا برخی از انفجارهای پرتو ایکس در طول رعد و برق با انفجارهای امواج رادیویی یا نوری همراه نیستند.