I temporali sono sicuramente potenti, ma quantificare il loro potenziale elettrico è impegnativo. Un nuovo studio, tuttavia, è stato in grado di guardare in profondità all'interno di una gigantesca tempesta usando un telescopio progettato per studiare i raggi cosmici, scoprendo che conteneva uno shock di 1, 3 miliardi di volt, secondo un nuovo studio sulla rivista Physical Review Letters .
Matteo Rini di Physics riferisce che in passato i ricercatori hanno pilotato aerei o lanciato palloncini in nuvole temporalesche per provare a misurare il loro potenziale elettrico. La più grande lettura presa con questi metodi è arrivata a 130 milioni di volt durante una tempesta sul New Mexico negli anni '90.
Ma i ricercatori del Tata Institute of Fundamental Research di Mumbai, in India, hanno deciso di sondare nuvole temporalesche usando qualcosa di più sofisticato di un pallone: i rilevatori di muoni. I muoni sono particelle cariche prodotte nell'atmosfera superiore della Terra quando i raggi cosmici che bombardano costantemente il nostro pianeta interagiscono con varie particelle. Ciò significa che c'è una pioggia costante di questi muoni energici che cadono costantemente sulla terra. Quando qualcosa si mette sulla loro strada, tuttavia, i muoni perdono energia e la perdita di energia può essere rilevata utilizzando attrezzature speciali.
Il telescopio GRAPES-3 presso il Tata Institute segue i muoni, rilevando oltre un milione di muoni al minuto. Ma George Dvorsky di Gizmodo riferisce che il team ha aggiunto dei rilevatori di campo elettrico al rivelatore e ha iniziato a guardare i temporali che passavano sopra di loro. Osservando la riduzione di energia dei muoni che attraversano la nuvola, il team può calcolare la quantità di potenziale elettrico all'interno della tempesta.
Tra il 2011 e il 2014, il team ha acquisito dati su 184 tempeste. Hanno ristretto quella lista alle sette più grandi tempeste. Sei di questi, tuttavia, erano tempeste complesse e il calcolo del loro potenziale elettrico presentava vari problemi. Una forte tempesta nel 1 ° dicembre 2014, tuttavia, aveva il profilo giusto per un calcolo.
La tempesta si muoveva a 40 miglia all'ora a un'altitudine di sette miglia sopra la superficie terrestre e copriva circa 146 miglia quadrate. I calcoli basati sul numero di muoni respinti dalla tempesta mostrano che aveva un potenziale di 1, 3 miliardi di volt, 10 volte più della precedente lettura più alta per un temporale.
"Gli scienziati hanno stimato che le nuvole temporalesche potrebbero avere un potenziale gigavolt negli anni '20", ha scritto il coautore Sunil Gupta di Tata a Tia Ghose di LiveScience . "Ma non è mai stato provato - fino ad ora. La quantità di energia immagazzinata qui è sufficiente per fornire tutto il potere ha bisogno di una città come New York City per 26 minuti. Se potessi sfruttarla. "
Gupta afferma che le possibilità di trovare un modo per utilizzare tutto quel potenziale elettrico sono improbabili: l'energia è così intensa da fondere qualsiasi cosa che usavamo per condurla.
Michael Cherry, un ricercatore cosmico e di raggi gamma alla Louisiana State University di Baton Rouge, dice a Rini di Physics che la tecnica di rilevazione dei muoni è un buon inizio, ma che si basa su alcuni modelli semplificati di tempeste per ricavarne i calcoli. In futuro, dice, l'invio di droni o palloncini in tempeste in combinazione con il rilevatore di muoni potrebbe aiutare a perfezionare le letture.
Il fatto che le tempeste possano arrampicarsi nella gamma dei gigavolt aiuta a risolvere un mistero. Dagli anni '90 i satelliti hanno registrato lampi di raggi gamma provenienti dalle zone più alte dell'atmosfera nota come lampi di raggi gamma terrestri. Se i temporali hanno un potenziale elettrico nella gamma dei gigavolt, significa che sono abbastanza potenti da accelerare gli elettroni a velocità che possono distruggere determinati atomi, producendo i lampi.
