De vez em quando, a terreno nos lembra que é capaz de liberar robustez furiosa.

Estudo de caso: os cientistas acabam de detectar um novo extremo nos pontos críticos da atividade dos raios, chamado de “superbolts”: raios intensos que brilham até 1.000 vezes mais do que um relâmpago típico.

As observações vêm de pesquisadores do Laboratório vernáculo dos EUA em Los Alamos, que usaram satélites para medir raios extremos. Os resultados nos forçam a repensar o que constitui uma superbatura e lançar uma novidade luz sobre porquê e onde os superbolts se originam.

“Nós queremos[ed] para ver quais são os limites [of superbolts] eles realmente são ”, o investigador atmosférico Michael Peterson ele disse The Washington Post. “É sobre o quão grandes e brilhantes eles podem permanecer.”

Superbolts foram detectados pela primeira vez de dados de satélite da dez de 1970, que é descrito porquê uma iluminação que excede a média dos parafusos por um fator de 100 ou mais.

Desde logo, os cientistas atmosféricos têm discutido o que realmente conta porquê um superparafuso, porque as medições feitas por diferentes instrumentos podem variar.

“Quando você vir um relâmpago do espaço, ele parecerá muito mais fraco do que se você o visse do nível do solo porque as nuvens bloqueiam segmento da luz”, Peterson dit, explicando porquê as medições de satélite podem discrepar dos detectores terrestres.

Há também a questão de saber se os superbolts estão sobrecarregados por qualquer fenômeno único ou se são ataques maiores e mais brilhantes do que o normal. relâmpago variedade.

“Compreender esses eventos extremos é importante porque nos diz do que um relâmpago é capaz,” dit Peterson, que detectou alguns relâmpagos recordes nos últimos anos, incluiu um megaflash de 2018 (relâmpago longo) que se estendeu por tapume de 700 milhas no fundamento e durou quase 17 segundos.

Em um novo estudo, Peterson e sua parceira Erin Lay analisaram dados coletados pela NASA Mapeador de raios geoestacionário, um detector ligado a satélites meteorológicos e enviado à trajectória para registrar relâmpagos, dia e noite, sobre as Américas e oceanos adjacentes a cada dois milissegundos.

Ao contrário dos sistemas de controle terrestre, que detectam ondas de rádio, o GLM mede o cintilação totalidade (robustez óptica) dos raios dentro das nuvens, entre as nuvens, além dos raios que atingem o solo.

(Michael Peterson / Laboratório vernáculo de Los Alamos)

Em cima: Um superparafuso de quase 7 segundos conquistado pelo Geostationary Lightning Mapper no sudeste dos Estados Unidos em fevereiro de 2019.

Os pesquisadores analisaram dois anos de dados para obter relâmpagos que brilharam 100 vezes mais do que um relâmpago típico detectado do espaço e encontraram tapume de 2 milhões de eventos intensos o suficiente para serem chamados de superbolts, tapume de um em 300 eventos relâmpago.

Tenha em mente, entretanto, que alguns superbolts podem parecer mais brilhantes do que outras vezes, se eles estivessem na borda de uma nuvem de tempestade e o detector de satélite tivesse visão sem nuvens.

Quando os pesquisadores aumentaram a barreira para eventos de relâmpagos pelo menos 1.000 vezes mais brilhantes do que um relâmpago normal, eles identificaram pontos quentes de atividade de robustez superbolt.

Os casos mais radiantes concentraram-se na região médio dos Estados Unidos e nos Estados Unidos Ele riu da Silver Basin, que inclui Uruguai, Paraguai e partes da Argentina e do Brasil.

No entanto, o detector GLM pode não ter conquistado todos os superbolts. Embora os satélites sejam fixos nas Américas, do setentrião do Alasca ao extremo sul da Argentina, o GLM mede os raios mais energéticos, mas não necessariamente os flashes mais poderosos, se forem mais curtos que 2 milissegundos.

“[U]trovar toda a robustez na tela para os casos de relâmpago mais brilhantes perderá pulsos ópticos curtos, mas extremamente poderosos ”, autores do estudo escreva no seu diario.

No entanto, houve uma sobreposição significativa com os superbolts identificados pelos pesquisadores de Los Alamos em um segundo estudo, que classificou os superbolts por sua potência máxima, da mesma forma que esses eventos extremos foram definidos pela primeira vez. .

A la segundo estudo, os pesquisadores analisaram 12 anos de dados de outro satélite e contaram os ataques de iluminação porquê superbolts se eles produzissem 100 gigawatts de potência. Em conferência, isso significa mais potência em um parafuso do que todos painéis solares combinados nos EUA.

“Um relâmpago ultrapassou até mesmo 3 terawatts de potência, milhares de vezes mais potente do que o relâmpago normal detectado do espaço”, Peterson dit.

Combinando dados de satélite com medições terrestres, os pesquisadores também descobriram que os superbolts são, na verdade, um tipo dissemelhante de relâmpago.

Os superbolts mais poderosos (produzindo mais de 350 gigawatts de potência) resultaram de eventos raros de nuvens terrestres com trouxa positiva, em vez de eventos de nuvens terrestres com trouxa negativa, que caracterizam a maioria dos relâmpagos.

Os resultados também mostraram que superbolts ocorrem frequentemente sobre o oceano e tendem a fulgurar em megaflastos, que se estendem por centenas de quilômetros horizontalmente da ponta à rabo.

“Os sistemas de tempestade oceânica, mormente durante o inverno, e mormente aqueles ao volta do Japão, estão sendo mostrados para produzir esses superbolts intensos”, disseram os pesquisadores. explica no segundo documento.

Isso se alinha um pouco com os resultados de um estudo de 2019, que encontrou superbolts formados principalmente sobre os oceanos e mares, embora essa pesquisa tenha detectado a maioria dos superbolts no Atlântico setentrião, na Europa Ocidental.

Portanto, o tema não está resolvido. Os cientistas atmosféricos devem continuar a confrontar as medições de diferentes instrumentos terrestres e orbitais para entender as diferenças entre eles e melhor caracterizar os eventos de raios extremos.

“Será um importante compromisso da comunidade elétrica atmosférica conciliar os principais eventos registrados pelas diferentes óticas e [ground-based radio-frequency] instrumentos e logo chegar a um consenso sobre o que é – e o que não é – um super parafuso ” escreva os pesquisadores.

Ambos os trabalhos foram publicados Eu no Journal of Geophysical Research: Atmospheres.

Este item foi reescrito, traduzido de uma publicação em inglês. Clique cá para acessar a material original (em inglês)!