22. októbra 2017 búrkové oblaky zhromažďujúce sa nad strednou časťou Spojených štátov uvoľnili blesk tak obrovský, že osvetľoval oblohu nad Texasom, Oklahoma a Kansas. Horizontálne presahujúci viac ako 310 kilometrov (500 kilometrov) v týchto troch štátoch bol náraz taký bezprecedentný, že skupina vedcov o ňom napísala štúdiu a opísala ho ako „megaflash“: Bol to jeden z najdlhších bleskových zábleskov, aké boli kedy zaznamenané.
Bežné blesky sa zvyčajne merajú od 1 do 20 km. Ale ako odhalili stále sofistikovanejšie mapovacie techniky, nad našimi hlavami praskajú niektoré skutočne kolosálne skrutky. Tieto nedávne objavy vyvolávajú zaujímavú otázku: Aký veľký blesk sa v skutočnosti môže dosiahnuť? A mali by sme sa báť týchto atmosférických ťažkých váh?
Blesk vzniká v búrkových oblakoch, keď sa v jednej oblasti oblaku vyvinie silný pozitívny náboj a v inej sa vytvorí silný negatívny náboj, ktorý medzi nimi vytvorí elektrické sily. "Blesk sa iniciuje v oblasti, kde sú elektrické sily extrémne silné. Stávajú sa dosť silné na to, aby vzduch už nevydržal elektrické sily a pokazil sa," uviedol Don MacGorman, fyzik a vedecký pracovník v národnom oceáne. a Atmosférická správa (NOAA) a autor článku o megaflash 2017.
To znamená, že s rastúcou elektrickou silou sa rozkladá izolačná sila vzduchu, ktorá zvyčajne udržuje oddelené oblasti s rôznym nábojom. Vedci sa domnievajú, že k tomu dochádza, pretože hromadenie nadmernej elektrickej sily začína vo vzduchu urýchľovať voľné elektróny - tie, ktoré nie sú pripojené k atómu alebo molekule - ktoré následne zrazia ďalšie elektróny uvoľnené z ich atómov a molekúl, vysvetlil MacGorman. Toto pokračuje, čím sa stále viac elektrónov zrýchľuje: „Vedci označujú tento proces ako lavinu elektrónov a to máme na mysli, keď hovoríme, že vzduch sa rozpadá,“ povedal MacGorman pre Live Science.
To nakoniec vytvorí vo vzduchu veľmi horúci kanál, ktorý funguje ako drôt, ktorého konce rastú smerom von smerom k pozitívnym a negatívnym nábojom, ktoré spôsobili poruchu. Rastúci kanál nakoniec spája kladné a záporné náboje, a keď sa tak stane, spustí obrovský elektrický prúd, ktorý poznáme ako blesk.
„Pomysli na to ako na obrovskú iskru, ktorá sa rozrástla cez oblak,“ povedal MacGorman.
Niekedy dolná oblasť oblaku, ktorá zvyčajne obsahuje kladný náboj, nemá sama o sebe dostatočný poplatok na zastavenie kanála. Blesk teda stále rastie a tiahne sa nadol k zemi. Ak tak urobí, pritiahne zo zeme vzostupnú iskru - spustí blesk s veľkými elektrickými prúdmi, ktoré prenášajú časť náboja z búrky na zem. Tieto kanály typu cloud-to sú tie, ktoré si väčšina z nás bežne predstaví, keď uvažujeme o blesku; tie živé vidlice, ktoré zasiahnu Zem.
Aké faktory však obmedzujú veľkosť týchto masívnych skrutiek?
Vedci sa snažia odpovedať na túto otázku už desaťročia. Vertikálne je rozsah záblesku obmedzený výškou búrkového oblaku alebo vzdialenosťou od zeme k jeho vrcholu - čo je asi 20 km na jeho najvyššiu. Ale horizontálne poskytuje rozsiahly cloudový systém oveľa viac priestoru na hranie.
Už v roku 1956 to meteorológ Myron Ligda demonštroval, keď pomocou radaru zistil najdlhší bleskový blesk, aký kedy v tomto bode zaznamenal: skrutku, ktorá preklenula vzdialenosť 100 kilometrov.
Potom v roku 2007 vedci prekonali rekord identifikáciou záblesku nad stavom Oklahoma, ktorý meral dlhé 200 kilometrov (321 km). Nedávna štúdia MacGormana a jeho kolegov toto číslo vyradila z parku. Svetlo vyžarované týmto bleskom bolo také silné, že osvetľovalo zemskú plochu 67,845 štvorcových kilometrov. Ale aj ten blesk bol teraz prekonaný: Ďalšia nedávna štúdia v časopise JGR Atmospheres opísala blesk s dĺžkou 673 km.
Takéto megaflash sú zriedkavé. Ale teraz, keď máme technológiu na ich odhalenie, nájdeme ich častejšie. Namiesto spoliehania sa iba na pozemné systémy, ktoré používajú antény a radary na detekciu blesku, odborníci začali pozorovať to z veľmi odlišného výhodného bodu: zo satelitov. Obidva nedávne rekordné záblesky boli merané pomocou technológie nazývanej Geostationary Lightning Mapper, senzor, ktorý je prítomný na dvoch satelitoch obiehajúcich okolo Zeme, čo poskytuje rozsiahly obraz dažďových systémov dole.
„Tento systém reaguje na svetlo vyžarované z oblaku, takže vidíme svetlo z blesku a potom ho môžeme zmapovať, skoro po celej tejto pologuli,“ povedal MacGorman.
V kombinácii s údajmi z pozemného systému s názvom Lightning Mapping Array tieto vizuálne satelitné údaje s vysokým rozlíšením namaľovali obraz obrovského rozsahu blesku v októbri 2017.
Stále sme však v tme o tom, ako presne tieto obrovské elektrické osvetlenie rastú tak dlho. Vedci sa domnievajú, že veľkosť cloudu je jedným z faktorov, pretože čím väčší je cloudový systém, tým väčší je v ňom potenciál bleskových zábleskov. MacGorman dodáva, že sú tiež potrebné určité „mesoscale procesy - veľké toky vetra, ktoré umožňujú, aby bol tento systém zviazaný tak, aby vydržal dlho“.
Takže s javiskom stanoveným týmito obludnými mrakmi, čo sa v nich skutočne deje? „Tieto megaflashy sa javia ako nepretržitá sekvencia výbojov vo veľmi blízkom slede,“ uviedol Christopher Emersic, výskumný pracovník, ktorý študuje búrkovú elektrifikáciu na univerzite v Manchestri v U.K…
Predpokladá, že ak je cloudový systém vysoko nabitý na veľkej ploche, môže sa ním šíriť niekoľko výbojov ako línia padajúcich domino. „Ak sú všetky domino postavené bez príliš veľkej medzery, jeden vyvolá iného vo veľkom rade topopov. Inak to„ zlyhá “a v tomto prípade dostanete skôr menšiu udalosť priestorového blesku než megaflash,“ Emersic povedal spoločnosti Live Science.
Čím väčší je rodičovský mrak, tým väčšia príležitosť je na to, aby sa vypúšťanie pokračovalo v šírení. „Preto by megaflashy mohli byť v zásade také veľké ako rodičovský oblak, ak by štruktúra nabíjania bola nápomocná,“ povedal Emersic.
To tiež znamená, že tam sú pravdepodobne oveľa väčšie záblesky, ako sme už videli. „Búrky sa môžu zväčšiť,“ povedal MacGorman.
Inými slovami, stále nevieme presne, aký veľký môže byť najväčší blesk.
Napriek apokalyptickému obrázku, ktorý maľujú, nie sú megaflash nevyhnutne nebezpečnejšie ako bežné blesky: „Priestorovo rozsiahly blesk nemusí nevyhnutne znamenať, že prinesie viac energie,“ vysvetlil Emersic.
To znamená, že pretože cloudové systémy, z ktorých pochádzajú, sú také obrovské, je ťažké predvídať štrajky megaflash.
„Takéto udalosti môžu často viesť k pozemným útokom ďaleko od hlavnej bleskovej aktivity v jadre konvekcie,“ uviedol Emersic. „Niekto na zemi si mohol myslieť, že búrka prešla, ale prekvapenie jedným z týchto priestorovo rozsiahlych výbojov zdanlivo z ničoho nič.“
Je tiež možné, že v otepľovacom svete môže dôjsť k prudkému vzostupu typov búrok, ktoré spôsobujú megaflash, povedal Emersic. „A tak nepriamo, to môže zvýšiť pravdepodobnosť podmienok a zvýšiť ich frekvenciu.“
Zatiaľ však megaflash nie je také bežné: MacGorman odhaduje, že tvoria celkovo iba asi 1% bleskov. Vedci, ako je on, však budú pokračovať v love - a nepochybne objavujú - ešte väčšie príšery, aby sme sa divili.
