科學家詳細描述“巨大噴流” 將破紀錄的閃電向上噴射到太空

據New Atlas報道，雖然雷暴可以為地面上的觀眾帶來“相當精彩的表演”，但最精彩的部分往往發生在雲層之上。科學家們現在詳細描述了有史以來觀察到的最強大的“巨大噴流”閃電，它將相當於60道普通閃電的能量噴向太空。

顧名思義，“巨大噴流”是從風暴雲中拋出的強大的電能爆發–不是拋向地面，而是拋向電離層。它們屬於越來越多的瞬時事件，在風暴期間發生在高層大氣中，而且由於這個高度，更難觀察到它們。因此，它們究竟是如何發生的，以及為什麼會發生，大部分都是未知的。

現在，科學家們比以往任何時候都更詳細地研究了這些巨大噴流之一。這一事件發生在2018年5月俄克拉荷馬州上空的一場風暴中，它同時被幾種儀器捕獲，包括地面的閃電繪圖陣列、空間的地球靜止閃電繪圖儀（GLM）和地球靜止軌道環境業務衛星(GOES)網絡，以及一位公民科學家用弱光相機拍攝的照片。

有了對同一事件的如此多的不同看法，一個科學家小組能夠比以往更詳細地研究這一現象。事實證明，這個特殊的巨大噴流是迄今為止看到的最強大的噴流，向上拋出了大約300庫侖的電荷。作為比較，一道正常的閃電通常在5庫侖左右達到頂峰。

不同類型的電磁波從噴流內的不同結構中發射出來。科學家們在22至45公里的高空檢測到了甚高頻（VHF）無線電源，而光學發射仍然更接近噴氣的雲頂，在15至20公里的高空。這揭示了許多關於巨大噴流的結構，以及一般的閃電。

該研究的作者Steve Cummer說：“甚高頻和光學信號明確證實了研究人員曾經懷疑但尚未證實的事實：來自閃電的甚高頻無線電是由稱為流線的小結構發出的，這些流線位於發展中的閃電的最頂端，而最強的電流在這個頂端後面的導電通道中明顯流動，其被稱為引線。”

研究發現，流線的溫度相對較低，約為204°C，而引線的溫度可以達到超過4425°C的極高溫度。但是，關於這些巨大的噴流仍有許多未知之處，其中最重要的是它們為什麼向上發射。這就是說，科學家們有他們的理論。

該研究的通訊作者Levi Boggs說：“無論出於什麼原因，通常會有一個雲對地放電的抑制。有一個負電荷的積聚，然後我們認為風暴頂部的條件削弱了最上層的電荷層，而這層電荷通常是正的。在沒有我們通常看到的閃電放電的情況下，巨大的噴流可能緩解了雲中多餘的負電荷的積聚。”

研究人員認為需要做進一步的工作，以闡明更多關於閃電之謎的信息。

這項研究發表在《科學進展》雜誌上。該團隊在下面的視頻中介紹了這些數據。