Forskere ved Brasiliens ruminstitut opdager, hvorfor lynet forgrener sig og flimrer

Forskere ved Brasiliens Nationale Rumforskningsinstitut (INPE), i samarbejde med kolleger i USA, Storbritannien og Sydafrika, har for første gang registreret dannelse og forgrening af lysende strukturer ved lynnedslag.

Analyserer billeder taget med et super slowmotion-kamera, de opdagede, hvorfor lynnedslag deler sig og nogle gange danner lysende strukturer, der af det menneskelige øje tolkes som flimmer.

Undersøgelsen blev støttet af São Paulo Research Foundation-FAPESP. En artikel, der beskriver dets resultater, er publiceret i Videnskabelige rapporter .

"Det lykkedes os at få den første optiske observation af disse fænomener og finde en mulig forklaring på forgrening og flimring, "Marcelo Magalhães Fares Saba, hovedefterforsker for projektet, fortalte. Saba er forsker i INPE's Atmospheric Electricity Group (ELAT).

Forskerne brugte ultrahøjhastigheds digitale videokameraer til at optage mere end 200 opadgående blink under sommertordenvejr i São Paulo City (Brasilien) og Rapid City, South Dakota (USA) mellem 2008 og 2019. Opadgående lynnedslag starter fra toppen af ​​en høj bygning eller anden jordbaseret struktur og formerer sig opad til den overliggende sky.

De opadgående blink, de registrerede, blev udløst af positivt ladede sky-til-jord lynudladninger, som er meget mere almindelige, som beskrevet af den samme INPE-forskergruppe i en tidligere undersøgelse.

"Opadgående lyn stammer fra toppen af ​​et tårn eller lynaflederen på en skyskraber, for eksempel, når stormens elektriske felt forstyrres af en sky-til-jord-udladning så langt væk som 60 kilometer, " sagde Saba.

Selvom undersøgelsesforholdene var meget ens i Brasilien og USA, lysende strukturer blev observeret i kun tre opadgående blink, optaget i USA. Disse blev dannet af en positiv lederudladning, der forplantede sig mod skybasen.

"Fordelen ved at optage billeder af opadgående lyn er, at de lader os se hele banen for disse positive ledere fra jord til skybase. Når vi er inde i skyen, de kan ikke længere ses, " sagde Saba.

Forskerne fandt ud af, at en lavlysende udledning med en struktur, der ligner en pensel, nogle gange dannes i spidsen af ​​den positive leder. "Vi observerede, at denne udledning, ofte omtalt som en corona børste, kan ændre retning, delt i to, og definerer lynets vej, og hvordan det forgrener sig, " sagde Saba.

Når et opadgående blink forgrener sig med succes, det kan fortsætte til venstre eller højre. Når forgrening mislykkes, corona-børsten kan give anledning til meget korte segmenter, der er lige så lyse som lederen selv. Disse segmenter vises først millisekunder efter, at corona-børsten deler sig, og pulserer, mens lederen forplanter sig opad mod skybasen, viser videoerne.

"Flimren er tilbagevendende mislykkede forsøg på at starte en filial, "Sagde Saba, tilføjer, at flimmerne kan forklare, hvorfor flere lynudladninger er hyppige, men flere undersøgelser er nødvendige for at bekræfte denne teori.