https://frosthead.com

Rachete și microfoane dezvăluie primele imagini ale tunetului

Este un fenomen pe care toată lumea l-a auzit, dar nimeni nu a putut vedea - până acum. Folosind rachete, sârmă de cupru și unelte acustice, oamenii de știință au creat imagini vii cu tunete, în timp ce se propagă dintr-un fulger.

Continut Asemanator

  • Murdăria vaporizată ar putea fi cauza misterioasă a fulgerului cu bile

„Acesta este primul de acest gen”, a declarat astăzi Maher A. Dayeh, de la Southwest Research Institute, în cadrul unei conferințe de presă la Adunarea comună a Uniunii Geofizice Americane din Montreal. „Aceasta este doar o dovadă a conceptului. Un afișaj mult mai sofisticat ne-ar oferi mai multe detalii ”, permițând investigarea diferitelor părți ale unui fulger de ramificare.

Fulgerul lovește Pământul de mai bine de patru milioane de ori în fiecare zi, sau de zeci de ori în fiecare secundă. Șuruburile puternice au fost mult timp un mister, dar oamenii de știință învață mai mult în fiecare an despre modul în care sunt generate și unde vor lovi. De exemplu, unele cercetări sugerează că razele cosmice din spațiu pot juca un rol în declanșarea fulgerului.

Tunetul este și mai puțin înțeles. Cercetătorii știu că fulgerul încălzește aerul, creând o undă de șoc. Apropiați-vă, care se poate manifesta ca un boom puternic sau o fisură tare; mai departe, tot ce se poate auzi sunt zvonuri. „Înțelegem mecanica generală a modului în care apare tunetul”, spune Dayeh, dar procesele care contribuie la acel sunet înspăimântător nu au fost încă dezvăluite.

Pentru a crea o imagine a tunetului, Dayeh și colegii săi au conceput „o ureche specială pentru a auzi de unde vine tunetul.” Tehnica lor se bazează pe o rachetă care poartă un fir conductor de cupru, care oferă o cale predictibilă pentru urmarea fulgerului. O serie de 15 microfoane care stau pe pământ, apoi colectau sunetele asociate cu grevele declanșate.

Pentru a studia tunetul și fulgerele altfel imprevizibile, oamenii de știință din SwRI lansează mici rachete care au tras cu sârmă de cupru în tunete în Florida. Firul de cupru creează o șansă conductivă pentru șurub, astfel încât echipa să-și poată concentra instrumentele și să efectueze mai multe experimente. Credit: UF / FIT ICLRT

„În loc să aștepți un fulger, îți aduci fulger”, spune Dayeh. Echipa și-a desfășurat experimentele în 14 iulie trecută, când condițiile erau coapte pentru furtuni în apropiere de Gainesville, Florida. După ce racheta s-a ridicat, un fulger de verde a aprins cerul. Acesta era firul de cupru care ardea. Apoi nouă licăriri purpuriu în zig-zag pe pământ, însoțite de tunete care au fost înregistrate cu microfoanele. Dayeh a luat acele înregistrări și le-a procesat pentru a crea o imagine a sunetului.

Prima imagine a lui Dayeh a fost mormăită și arăta oarecum ca arta modernă - i-a sugerat chiar soției sale să atârne poza peste șemineul lor, dar ea a refuzat. Când a filtrat sunetele de frecvență inferioară și s-a concentrat doar pe cele mai mari de 1 megegiu, imaginea s-a șters și tunetul ar putea fi descifrat - undele sonore curbate în roșii și portocale pe un fundal de albastru și verde.

Oamenii de știință SwRI au comparat fotografiile cu expunere lungă a două evenimente de trăsnet declanșate (de sus) cu imagini acustice corectate pentru propagarea vitezei sunetului și efectele de absorbție atmosferică (jos). (Universitatea din Florida, Florida Institute of Technology și Southwest Research Institute) O fotografie cu expunere lungă (stânga) arată un eveniment de fulgere declanșat. Oamenii de știință au reprezentat, de asemenea, datele acustice măsurate la tablou (dreapta), care au arătat clar semnăturile unice ale celor nouă lovituri de întoarcere violet asociate cu evenimentul declanșat. (Universitatea din Florida, Florida Institute of Technology și Southwest Research Institute)

Forma curbei se potrivește cu cea a fulgerului, iar roșul cel mai întunecat, unde sunetul era cel mai tare, apărea la baza șurubului unde se atașa de sol. Acum, când echipa a demonstrat că este posibilă imaginea acustică a tunetului, Dayeh speră că tehnica va permite o mai bună înțelegere a acestor fenomene fascinante și uneori mortale.

Rachete și microfoane dezvăluie primele imagini ale tunetului