Način na koji razmišljamo o munjama ima tendenciju da bude donekle usmeren. Spušta se sa neba u pucketavim strujama struje, samim tim simbolom moći oluje.
Ali naniže nije uvek kako munja ide, a naučnici su upravo napravili prvo merenje koje nam može pomoći da razumemo način na koji se ova moćna sila prirode formira.
U određenoj vrsti munje koja udara naviše ka nebu zvanoj pozitivni bljeskovi naviše, tim predvođen astrofizičarom Tomaom Oregel-Chaumontom iz Švajcarskog federalnog instituta za tehnologiju (EPFL) direktno je otkrio i izmerio emisiju rendgenskih zraka.
Pozitivni bljeskovi naviše su vrsta munje koja počinje sa negativno naelektrisanim vođama na tački velike nadmorske visine i penje se stepenasto u nebo da bi se spojila sa grmljavinskim oblakom pre nego što prenese pozitivno naelektrisanje na zemlju. A otkrivanje rendgenskog zračenja moglo bi da pomogne u ublažavanju štete izazvane gromovima širom sveta.
„Na nivou mora, bljeskovi prema gore su retki, ali bi mogli postati dominantni tip na velikim visinama“, kaže Oregel-Chaumont. „One takođe imaju potencijal da budu štetnije, jer u bljesku nagore, munja ostaje u kontaktu sa strukturom duže nego tokom bljeska nadole, dajući joj više vremena za prenos električnog naboja.
Rendgenski zraci su poznata pratnja munjama. Detektovali smo ih u munjama od oblaka do zemlje, iu munjama koje su pokrenule rakete, u oba slučaja tokom faze negativne strelice na dole. I detektovano je u fazi lidera strelice nagore negativne munje.
Ali, Oregel-Chaumont i njihov tim kažu da je detekcija rendgenskih zraka u fazi lidera strelice četiri bljeska uzlazne pozitivne munje koja izbija iz kule Sentis u Švajcarskoj, novi alat za razumevanje munja.
„Pravi mehanizam kojim se munja pokreće i širi je još uvek misterija“, objašnjavaju oni. „Posmatranje munje koje se uzdižu sa visokih struktura kao što je Sentis toranj omogućava korelaciju rendgenskih merenja sa drugim istovremeno merenim veličinama, kao što su video posmatranja velike brzine i električne struje.
Santis toranj je izvanredno pozicioniran za proučavanje munja. Dizajnirana i korišćena kao telekomunikacioni toranj i stanica za praćenje vremena, struktura visoka 124 metra (407 stopa) nalazi se na vrhu planine Sentis od 2.502 metra (8.209 stopa) u Alpima Apencel.
Kao prst strši u nebo, to je glavna meta za munje; zaista, strujni udari ga udare oko 100 puta godišnje.
Pošto je tako visoko, a ima jasne poglede sa planina u blizini, to je odlično mesto za snimanje i analizu ponašanja munja. Istraživači su uhvatili svoja četiri bljeska nagore pomoću kamera velike brzine; jedan blic je čak snimljen pri neverovatnim 24.000 kadrova u sekundi.
Ove kamere su omogućile istraživačima da shvate razliku između pozitivnih blica koji emituju rendgenske zrake i onih koji ne emituju. Emisija rendgenskih zraka je vrlo kratka, nestaje unutar prve milisekunde formiranja vođe i korelira sa veoma brzim promenama u električnom polju, kao i sa brzinom kojom se struja menja.
Ovo, kažu istraživači, ima implikacije za ublažavanje količine razaranja koje su munje izazvale na ljudskim strukturama.
„Kao fizičar, volim da mogu da razumem teoriju koja stoji iza posmatranja, ali ove informacije su takođe važne za razumevanje munje iz inženjerske perspektive“, kaže Oregel-Chaumont.
„Sve više i više struktura na velikim visinama, kao što su turbine na vetar i avioni, se grade od kompozitnih materijala. Oni su manje provodljivi od metala kao što je aluminijum, pa se više zagrevaju, čineći ih podložnim oštećenjima od munje koja se kreće prema gore.“
Istraživanje tima objavljeno je u Scientific Reports.
