Science

과학자들은 우주의 가장자리에 닿은 거꾸로 된 번개를 조사합니다

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2018년 5월 14일 The Twilight Zone에서 직진한 폭풍우가 오클라호마를 덮쳤습니다.

들쭉날쭉한 번개로 지구를 흩어뜨리는 대신, 이 폭풍에 힘을 실어주는 짙은 구름의 장막은 전리층, 즉 우주의 가장자리를 스쳐지날 수 있을 만큼 멀리 위로 50마일을 뱉어냅니다. 이 격렬하고 역류하는 전기 폭발은 곧 자연의 가장 신비한 대기 현상 중 하나로 분류될 것입니다. 거대한 제트기입니다.

거대한 제트기는 단순히 일반 번개와 함께 생성되지만 반대 방향을 가리키는 빛나는 광선입니다. 그러나 그들은 아래쪽을 향한 상대보다 훨씬 강력하며 때로는 우리 행성의 궤도에 떠 있는 우주선이나 기타 기술을 위협하기도 합니다. 그리고 이 특별한 것은 엄청나게 강렬하다. 그것은 지금까지 연구된 종류 중 가장 강력한 것으로 간주되며, 일반적인 번개보다 무려 100배나 더 많은 300쿨롱의 전하를 운반합니다.

지난 20년 동안 과학자들은 이러한 기이한 힘 중 몇 가지를 확인했지만, 그 중 많은 부분이 대중이 우연히 포착한 것이었습니다.

예를 들어, 보라색 줄무늬는 인도 Bhadrak 상공을 통과하는 비행기에서 촬영되었으며 다른 하나는 야간 카메라로 중국의 Shikengkong 산 정상 부근에서 6,240피트로 포착되었습니다. 2013년에 NASA는 ISS에 실험을 추가하여 작동 중인 거대한 제트기를 포착할 수 있도록 구름 꼭대기 위의 장면을 더 좋고 능동적으로 볼 수 있도록 했습니다. 그러나 과학계에는 검색에 적합한 관측 시스템이 많지 않습니다.

이것이 2018년 오클라호마 사건이 뜻밖의 사건이 된 이유입니다.

우연히 이 극단적인 사건은 “초고주파 신호”라고 불리는 것을 감지하는 위성 네트워크 및 번개 매핑 시스템과 같은 주에서 관련 과학 장비 무리 근처에서 발생했습니다. 이 지역의 시민 과학자는 저조도 카메라로 사진을 찍기도 했습니다. 그래서 과학자들은 이 모든 단서를 바탕으로 소용돌이치는 오클라호먼 하늘에서 4년 전에 일어난 일을 자세히 설명하기 위해 제트기에 대해 가능한 한 많은 데이터를 수집했습니다.

화면 왼쪽에 빨간색 비행기 날개가 있고 배경에는 보라색 거대한 제트기가 있습니다.

이 거대한 제트기는 인도 Bhadrak 상공에서 단 3.2초 노출로 포착되었습니다. 거대한 제트기가 비행기의 날개에 연결된 것처럼 보이지만 더 먼 뇌운에서 시작되었을 가능성이 있으며 지구의 전리층을 향해 위쪽으로 확장되는 것을 볼 수 있습니다.

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장흥시/NASA

조지아 공과대학 연구소(Georgia Tech Research Institute)의 연구 과학자이자 구조에 관한 논문의 저자인 Levi Boggs는 8월 8일에 발표된 “우리는 이 거대한 제트기를 3차원으로 매우 높은 품질의 데이터로 매핑할 수 있었습니다.”라고 말했습니다. 사이언스 어드밴스(Science Advances) 저널 3호가 보도 자료에서 밝혔다.

이러한 3차원 구조는 거대한 제트기를 해독하는 탐구에서 중요합니다. 왜냐하면 구름에서 상승하기 때문에 종종 시야에서 가려지기 때문입니다. Boggs는 “이런 수준의 세부 사항으로는 이전에 볼 수 없었던 매우 높은 주파수 소스를 구름 꼭대기 위에서 볼 수 있었습니다.”라고 말했습니다. 그리고 그 VHF 신호는 거대한 제트기에 대한 정보의 금광을 제공했습니다.

기본적으로 뇌우 구름에서 나오는 번개는 리더와 스트리머의 조합으로 생성됩니다. 리더는 번개를 발생시키는 데 도움이 되는 전하 차이의 결과이며 깃발은 발생하는 볼트의 맨 끝에 있습니다. 함께 이러한 힘은 폭풍우 치는 구름 내에서 채널된 전기를 전파하기 위해 작동하지만 일반적으로 리더가 대부분의 방전을 형성합니다.

새로운 연구의 연구원들은 무엇보다도 거대한 제트기를 생산하는 지도자와 깃발이 위치하는 것을 확실히 보았습니다. ~ 위에 오클라호마의 사건 동안 뇌우 구름이 일반적으로 발견되는 바닥을 향하지 않고 있습니다. 두 번째로, “라디오 및 광학 데이터는 번개 네트워크에서 관찰된 VHF가 선두주자보다 앞서 스트리머에 의해 생성되었다는 첫 번째 명확한 증거를 보여줍니다”라고 연구 저자는 썼습니다.

Boggs는 “이 콜드 스트리머는 구름 꼭대기 바로 위에서 전파를 시작합니다.”라고 설명했습니다. “그들은 50-60 마일의 고도까지 낮은 전리층까지 전파되어 구름 꼭대기와 낮은 전리층 사이에 직접적인 전기 연결을 만듭니다.”

그 외에도 팀은 다른 많은 흥미로운 거대한 제트 전하 역학을 분석하고 이 이상한 광선이 전혀 분출되는 이유에 대한 가능한 설명에 정착했습니다. Boggs는 오클라호마 사건에서 수집된 기록에 대해 “어떤 이유에서든 일반적으로 구름 대 지상 방전이 억제됩니다.”라고 말했습니다. “우리가 일반적으로 보는 번개 방전이 없을 때 거대한 제트는 구름에 과도한 음전하 축적을 완화할 수 있습니다.”

다시 말해, 일부 뇌우 구름은 부정적인 에너지를 병에 담을 수 있습니다.

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