22. října 2017, bouřkové mraky shromažďující se nad středními Spojenými státy uvolnily blesk tak obrovský, že osvětlil nebe nad Texasem, Oklahoma a Kansas. Horizontálně přesahující více než 310 kilometrů (500 kilometrů) napříč těmito třemi státy byl náraz tak bezprecedentní, že skupina vědců o něm napsala studii a popsala ji jako „megaflash“: Byl to jeden z nejdelších bleskových záblesků, jaké byly kdy zaznamenány.
Obvykle se blesky měří mezi 0,6 až 20 km (1 až 20 km). Ale jak odhalily stále sofistikovanější mapovací techniky, nad našimi hlavami praskají některé skutečně kolosální šrouby. Tyto nedávné objevy vyvolávají zajímavou otázku: Jak velký blesk může skutečně dostat? A měli bychom si dělat starosti s těmito atmosférickými těžkými váhami?
Blesk vzniká v bouřkových mracích, když se v jedné oblasti oblaku vytvoří silný pozitivní náboj a v druhé se vytvoří silný záporný náboj, který mezi nimi vytvoří elektrické síly. "Blesk se iniciuje v oblasti, kde jsou elektrické síly extrémně silné. Stávají se dost silnými, aby vzduch už nevydržel elektrické síly a rozpadl se," řekl Don MacGorman, fyzik a vedoucí výzkumník v Národním oceánu. a Atmosférická správa (NOAA) a autor příspěvku o megaflash 2017.
To znamená, že s rostoucí elektrickou silou se rozkládá izolační síla vzduchu, která obvykle udržuje oddělené oblasti odlišného náboje. Vědci se domnívají, že k tomu dochází, protože hromadění nadměrné elektrické síly začíná ve vzduchu zrychlovat volné elektrony - ty, které nejsou připojeny k atomu nebo molekule - což zase srazí další elektrony uvolněné z jejich atomů a molekul, vysvětlil MacGorman. To pokračuje a zrychluje stále více elektronů: „Vědci nazývají tento proces lavinou elektronů a to je to, co máme na mysli, když říkáme, že vzduch se rozpadá,“ řekl MacGorman Live Science.
Toto nakonec vytvoří velmi horký kanál ve vzduchu, který se chová jako drát, jehož konce rostou ven směrem k pozitivním a negativním nábojům, které způsobily poruchu. Rostoucí kanál nakonec spojuje kladné a záporné náboje, a když ano, spustí obrovský elektrický proud, který známe jako blesk.
„Myslete na to jako na obrovskou jiskru, která se rozrostla skrz cloud,“ řekl MacGorman.
Někdy dolní oblast cloudu, která obvykle obsahuje kladný náboj, nemá sama o sobě dostatečný poplatek k zastavení kanálu. Blesk tedy stále roste a táhne se dolů k zemi. Když tak učiní, přitáhne ze země vzhůru jiskru, aby se s ní setkala - spustí blesk s obrovskými elektrickými proudy, které přenášejí část bouřkového náboje na zem. Tyto kanály typu cloud-to-down jsou to, co většina z nás běžně zobrazuje, když uvažujeme o blesku; ty živé vidličky, které zasáhnou Zemi.
Jaké faktory však omezují velikost těchto masivních šroubů?
Vědci se snaží odpovědět na tuto otázku po celá desetiletí. Vertikálně je rozsah záblesku omezen výškou bouřkového mraku nebo vzdáleností od země k jeho vrcholu - což je asi 20 km na jeho nejvyšší. Ale horizontálně poskytuje rozsáhlý cloudový systém mnohem více prostoru pro hraní.
Již v roce 1956 to meteorolog jménem Myron Ligda předvedl, když pomocí radaru detekoval nejdelší bleskový blesk, jaký kdy v tomto bodě zaznamenal: šroub, který překlenul 100 kilometrů.
V roce 2007 pak vědci překonali rekord tím, že identifikovali záblesk nad stavem Oklahomy, který měřil 321 km dlouhou 200 mil. Nedávná studie MacGormana a jeho kolegů toto číslo vyřadila z parku. Světlo vyzařované tímto zábleskem bylo tak silné, že osvětlovalo zemní plochu 26 000 čtverečních mil (67 845 km2), vypočítali vědci. Ale i ten blesk byl nyní překonán: Další nedávná studie v časopise JGR Atmospheres popsala blesk přesahující 673 km.
Takové megaflashy jsou vzácné. Ale teď, když máme technologii, abychom je detekovali, jsme je našli častěji. Namísto spoléhání se pouze na pozemní systémy, které používají antény a radary k detekci blesku, odborníci začali pozorovat to z velmi odlišného výhodného bodu: satelity. Obě nedávné záblesky rekordů byly měřeny pomocí technologie zvané Geostationary Lightning Mapper, čidlo, které je přítomno na dvou satelitech obíhajících kolem Země, což poskytuje rozsáhlý obraz bouřkových systémů níže.
"Tento systém reaguje na světlo emitované z mraků, takže vidíme světlo z blesků a pak je můžeme mapovat, skoro po celé této polokouli," řekl MacGorman.
V kombinaci s daty z pozemního systému zvaného Lightning Mapping Array tato vizuální satelitní data s vysokým rozlišením malovala obraz obrovského rozsahu blesku v říjnu 2017.
Stále jsme však ve tmě ohledně toho, jak tyto obrovské elektrické osvětlení tak dlouho roste. Vědci se domnívají, že velikost cloudu je jedním z faktorů, protože čím větší je cloudový systém, tím větší je v něm potenciál blesků. MacGorman také vyžaduje, aby byly určité „mezoscalové procesy - velké větrné toky, které umožňují, aby byl tento systém po dlouhou dobu svázán.“
Takže s jevištěm stanoveným těmito obludnými mraky, co se v nich skutečně děje? "Tyto megaflashy se zdají být jako nepřetržitá sekvence výbojů ve velmi těsném sledu," řekl Christopher Emersic, výzkumný pracovník, který studuje bouřkovou elektrifikaci na University of Manchester v U.K…
Předpokládá, že je-li cloudový systém vysoce nabitý na velké ploše, může se v něm šířit řada výbojů jako řada padajících dominoů. "Jsou-li domino všechny nastaveny bez příliš velké mezery, jeden spouští další ve velké řadě topplesů. Jinak" selže "a v tomto případě dostanete pouze menší prostorovou bleskovou událost spíše než megaflash," Emersic řekl Live Science.
Čím větší je rodičovský mrak, tím větší je možnost, že se výboj bude nadále šířit. "Proto by megaflashy mohly být v zásadě stejně velké jako rodičovský cloud, pokud by struktura náboje vedla," řekl Emersic.
To také znamená, že tam jsou pravděpodobně mnohem větší záblesky, než jsme již viděli. „Bouře se mohou zvětšit,“ řekl MacGorman.
Jinými slovy, stále ještě nevíme, jak velký může být největší blesk.
I přes apokalyptický obraz, který vykreslují, nejsou megaflash nutně nebezpečnější než běžné blesky: „Prostorově rozsáhlý blesk nutně neznamená, že přináší více energie,“ vysvětlil Emersic.
Vzhledem k tomu, že cloudové systémy, ze kterých pocházejí, jsou tak obrovské, lze stávky megaflash obtížně předvídat.
"Takové události mohou často vést k zemním úderům daleko od hlavní bleskové aktivity v konvekčním jádru," řekl Emersic. "Někdo na zemi by si mohl myslet, že bouře prošla, ale jeden z těchto prostorově rozsáhlých výbojů se zdánlivě odnikud zdál být překvapen."
Je také možné, že v oteplovacím světě může dojít k nárůstu typů bouří, které způsobují megaflash, řekl Emersic. "A tak nepřímo to může zvýšit pravděpodobnost podmínek a tím zvýšit jejich četnost."
Prozatím však megaflashy nejsou tak běžné: MacGorman odhaduje, že tvoří celkově pouze asi 1% blesků. Vědci, jako je on, však budou pokračovat v lovu - a nepochybně objevují - ještě větší obludy, na které bychom se mohli divit.
