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印度利用渺子望远镜测得迄今最高的雷暴云电势

添加时间:2019/07/01

  新华社新德里3月28日电印度研究人员近日在美国《物理评论快报》杂志上发表论文说,他们利用印度南部一座渺子(μ子)望远镜设施,测出发生于2014年的一次雷暴云电势是13亿伏特,比此前测得云电势最高纪录高10倍。

  多数雷暴云发生时顶端带正电,云底带负电,正负电荷的分布会在其中产生电势。渺子是一种基本粒子,宇宙射线轰击大气粒子会产生渺子等粒子,生成的渺子可能带正电也可能带负电。雷暴云发生时,带正电渺子穿过云团会失去能量,反之带负电渺子穿过云团会获得能量。由于自然界产生的带正电渺子比带负电的多,这两种效应不会抵消,因此可以通过渺子望远镜测出雷暴云发生时大气中渺子能量强度变化。

  印度塔塔基础研究院苏尼尔·古普塔博士领导的团队对2011年4月至2014年12月之间发生的184次雷暴进行了研究,测量了雷暴发生时相关区域渺子能量强度变化,发现在其中7次事件中,相关区域渺子能量强度发生显著变化。

  研究团队同时用地面大气电场监测仪观察上述雷暴云的轮廓,发现发生于2014年12月1日的一次雷暴云轮廓简单,便于模拟。利用计算机模拟,研究人员建立了雷暴云电势和渺子能量强度之间的关系,并算出发生于2014年12月1日的这次雷暴云电势约13亿伏特。

  “据我们所知,此前也没有人能同时测得雷暴云的电势、大小和高度。”古普塔说。

  古普塔及同事认为,此前未能测到如此高电势的雷暴云,不是因为它罕见,而是此前用的方法不太成功。用这种新方法或许可以解开1994年以来观测到的地球伽马射线闪光之谜。此外,了解雷暴云特性对飞机导航、防止短路等也很有帮助,这一新发现可能为相关领域的进步提供手段。

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