22 अक्टूबर, 2017 को, मध्य संयुक्त राज्य अमेरिका के ऊपर तूफानी बादलों ने बिजली की चमक को इतना बड़ा कर दिया कि उसने टेक्सास, ओक्लाहोमा और कंसास के ऊपर के आसमान को रोशन कर दिया। क्षैतिज रूप से इन तीन राज्यों में 310 मील (500 किलोमीटर) से अधिक फैले, झटका इतना अभूतपूर्व था कि शोधकर्ताओं के एक समूह ने इसके बारे में एक अध्ययन लिखा, इसे "मेगाफ्लाश" के रूप में वर्णित किया: यह अब तक दर्ज किए गए सबसे लंबे प्रकाश चमक में से एक था।
आमतौर पर, नियमित बिजली चमक केवल 0.6 मील और लंबाई में 20 मील (1 और 20 किमी) के बीच होती है। लेकिन जैसा कि तेजी से परिष्कृत मानचित्रण तकनीक से पता चला है, कुछ सही मायने में भारी बोल्ट हमारे सिर के ऊपर फूट रहे हैं। ये हालिया खोजें एक दिलचस्प सवाल उठाती हैं: बिजली वास्तव में कितनी बड़ी हो सकती है? और क्या हमें इन वायुमंडलीय हेवीवेट के बारे में चिंतित होना चाहिए?
जब बादलों के एक क्षेत्र में मजबूत धनात्मक आवेश विकसित होता है और दूसरे के बीच में विद्युतीय बल का निर्माण होता है तो तूफान के बादलों में बिजली चमकती है। "एक बिजली का फ्लैश एक ऐसे क्षेत्र में शुरू किया जाता है, जहां विद्युत बल बेहद मजबूत होते हैं। वे इतने मजबूत हो जाते हैं कि हवा विद्युत शक्ति का सामना नहीं कर सकती और टूट जाती है," डॉन मैकगोर्मैन, नेशनल ओशन के एक भौतिक विज्ञानी और वरिष्ठ शोधकर्ता ने कहा। और एटमॉस्फेरिक एडमिनिस्ट्रेशन (एनओएए), और 2017 मेगाफ्लैश के बारे में कागज के एक लेखक।
इसका मतलब है कि जैसे ही विद्युत बल बढ़ता है, यह हवा की इन्सुलेट शक्ति को तोड़ता है, जो आमतौर पर अलग-अलग चार्ज के क्षेत्रों को एक दूसरे से अलग रखता है। शोधकर्ताओं का मानना है कि ऐसा इसलिए होता है क्योंकि अत्यधिक विद्युत बल का निर्माण हवा में मुक्त इलेक्ट्रॉनों को गति देने के लिए शुरू होता है - जो एक परमाणु या अणु से जुड़ा नहीं होता है - जो बदले में अन्य इलेक्ट्रॉनों को उनके परमाणुओं और अणुओं से ढीला कर देता है, मैकग्रेनन को समझाया। यह जारी है, अधिक से अधिक इलेक्ट्रॉनों को तेज करना: "वैज्ञानिक इस प्रक्रिया को एक इलेक्ट्रॉन हिमस्खलन कहते हैं, और इसका मतलब है कि जब हम कहते हैं कि हवा टूट जाती है," मैकगर्मन ने लाइव साइंस को बताया।
यह अंततः हवा में एक बहुत गर्म चैनल बनाता है जो एक तार की तरह काम करता है, जिसके सिरे सकारात्मक और नकारात्मक चार्ज की ओर बढ़ते हैं जो टूटने का कारण बनता है। बढ़ता हुआ चैनल अंततः सकारात्मक और नकारात्मक आरोपों को जोड़ता है, और जब यह होता है, तो यह बिजली के वर्तमान को ट्रिगर करता है जिसे हम बिजली के फ्लैश के रूप में जानते हैं।
"यह एक विशाल चिंगारी के रूप में सोचो जो बादल के माध्यम से बढ़ी है," मैकगोर्मन ने कहा।
कभी-कभी, एक क्लाउड का निचला क्षेत्र, जिसमें आमतौर पर सकारात्मक चार्ज होता है, चैनल को रोकने के लिए अपने आप में पर्याप्त चार्ज नहीं होता है। तो बिजली का बोल्ट लगातार बढ़ता रहता है, और नीचे की ओर जमीन की ओर बढ़ता है। जैसा कि ऐसा होता है, यह इसे पूरा करने के लिए जमीन से एक ऊपर की ओर चिंगारी खींचता है - बिजली के विशाल प्रवाह के साथ बिजली की चमक को ट्रिगर करता है जो तूफान के चार्ज को जमीन पर ले जाता है। ये क्लाउड-टू-ग्राउंड चैनल वे हैं जो हम में से अधिकांश आमतौर पर चित्र देखते हैं जब हम बिजली के बारे में सोचते हैं; वे ज्वलंत कांटे जो पृथ्वी पर हमला करते हैं।
लेकिन क्या कारक इन बड़े पैमाने पर बोल्टों के आकार को सीमित करते हैं?
शोधकर्ता दशकों से इस सवाल का जवाब देने की कोशिश कर रहे हैं। ऊर्ध्वाधर रूप से, एक फ्लैश की सीमा एक तूफान बादल की ऊंचाई, या जमीन से इसके शिखर तक की दूरी तक सीमित होती है - जो इसके उच्चतम पर लगभग 12 मील (20 किमी) है। लेकिन क्षैतिज रूप से, एक व्यापक क्लाउड सिस्टम के साथ खेलने के लिए बहुत अधिक जगह प्रदान करता है।
1956 में वापस, माइरोन लिग्दा नामक एक मौसम विज्ञानी ने इसका प्रदर्शन किया जब उन्होंने सबसे लंबे समय तक बिजली चमकने का पता लगाने के लिए रडार का इस्तेमाल किया, जो उस समय किसी ने भी रिकॉर्ड किया था: एक बोल्ट जो 60 मील (100 किमी) तक फैला था।
फिर 2007 में, शोधकर्ताओं ने ओक्लाहोमा राज्य पर एक फ्लैश की पहचान करके रिकॉर्ड को तोड़ दिया जो 200 मील (321 किमी) लंबा मापा गया। मैकगोर्मन और उनके सहयोगियों द्वारा हाल ही में किए गए अध्ययन ने उस नंबर को पार्क से बाहर निकाल दिया। इस फ़्लैश द्वारा उत्सर्जित प्रकाश इतना मजबूत था कि इसने 26,000 वर्ग मील (67,845 वर्ग किलोमीटर) के एक ग्राउंड क्षेत्र को रोशन किया, शोधकर्ताओं ने गणना की। लेकिन यहां तक कि उस फ्लैश को अब पार कर लिया गया है: जर्नल जेजीआर एटमॉस्फेरेस में एक और हालिया अध्ययन में 418 मील (673 किमी) में फैले फ्लैश का वर्णन किया गया है।
इस तरह के मेगाफ़्लाज़ दुर्लभ हैं। लेकिन अब जब हमारे पास उनका पता लगाने की तकनीक है, तो हम उन्हें अधिक बार पा रहे हैं। केवल ग्राउंड-आधारित सिस्टम पर निर्भर करने के बजाय जो बिजली का पता लगाने के लिए एंटेना और रडार का उपयोग करते हैं, विशेषज्ञों ने इसे बहुत अलग सहूलियत बिंदु: उपग्रहों से देखना शुरू कर दिया है। हाल ही में रिकॉर्ड की गई दोनों फ्लैशिंग को जियोस्टेशनरी लाइटनिंग मैपर नामक तकनीक का उपयोग करके मापा गया था, जो एक सेंसर है जो दो उपग्रहों पर पृथ्वी की परिक्रमा करता है, जो नीचे दिए गए तूफान प्रणालियों की एक विस्तृत तस्वीर प्रदान करता है।
"यह प्रणाली एक क्लाउड टॉप से उत्सर्जित प्रकाश के प्रति प्रतिक्रिया करती है, इसलिए हम प्रकाश को चमकती रोशनी से देखते हैं और फिर इसे मैप कर सकते हैं, इस गोलार्ध में बहुत अधिक," मैकगोर्मन ने कहा।
ग्राउंड-आधारित प्रणाली के डेटा के साथ संयुक्त रूप से लाइटनिंग मैपिंग एरे कहा जाता है, इस उच्च-रिज़ॉल्यूशन दृश्य उपग्रह डेटा ने अक्टूबर 2017 में बिजली की फ्लैश की विशाल सीमा की तस्वीर चित्रित की।
हालाँकि, हम अभी भी अंधेरे में हैं कि ये विशाल बिजली के प्रकाश इतने लंबे समय तक कैसे बढ़ते हैं। शोधकर्ताओं का मानना है कि बादल का आकार एक कारक है, क्योंकि बादल प्रणाली जितनी बड़ी होती है, उतनी ही अधिक संभावना होती है कि बिजली चमकती है। इसके अलावा, मैकगोर्मैन कहते हैं, कुछ निश्चित "मेसोस्केल प्रक्रियाएं हैं - बड़े पैमाने पर हवा का प्रवाह जो उस प्रणाली को लंबे समय तक बनाए रखने के लिए एक साथ बांधने में सक्षम बनाता है।"
तो इन राक्षस बादलों द्वारा निर्धारित चरण के साथ, वास्तव में उनके भीतर क्या हो रहा है? "ये मेगाफ्लास बहुत करीबी उत्तराधिकार में डिस्चार्ज के एक सतत अनुक्रम की तरह प्रतीत होता है," क्रिस्टोफर एमर्सिक ने कहा, एक शोध साथी जो यू.के. में मैनचेस्टर विश्वविद्यालय में गरज के साथ विद्युतीकरण का अध्ययन करता है ...
वह परिकल्पना करता है कि यदि एक बड़े क्षेत्र में क्लाउड सिस्टम अत्यधिक चार्ज किया जाता है, तो गिरते डोमिनोज की एक पंक्ति की तरह, डिस्चार्ज की एक श्रृंखला इसके माध्यम से प्रचार कर सकती है। "अगर डोमिनोज़ बहुत बड़े अंतराल के बिना स्थापित किए जाते हैं, तो एक टॉपलेस की एक बड़ी श्रृंखला में एक और ट्रिगर हो जाता है। अन्यथा यह 'विफल' हो जाता है और इस मामले में, आपको मेगाफ़्लैश के बजाय केवल एक छोटे स्थानिक बिजली की घटना मिलेगी।" एमर्सिक ने लाइव साइंस को बताया।
पैरेंट क्लाउड जितना बड़ा होता है, डिस्चार्ज को जारी रखने के लिए उतने ही अधिक अवसर होते हैं। "इसलिए, क्यों मेगाफ्लास सिद्धांत रूप में, मूल बादल के रूप में बड़े हो सकते हैं, चार्ज संरचना को अनुकूल होना चाहिए," एमर्सिक ने कहा।
इसका मतलब यह भी है कि वहाँ पहले से ही देखा है की तुलना में वहाँ बहुत बड़ा चमक रहे हैं। मैकगोर्मन ने कहा, "तूफान से भी बड़ा नुकसान हो सकता है।"
दूसरे शब्दों में, हम अभी भी ठीक से नहीं जानते हैं कि सबसे बड़ी बिजली बोल्ट कितनी बड़ी हो सकती है।
एमर्सिक ने बताया कि एपोकैलिपिक तस्वीर के बावजूद, वे मेगफ्लास नियमित बिजली की तुलना में अधिक खतरनाक नहीं होते हैं: "एक स्थानिक रूप से व्यापक फ्लैश का मतलब यह नहीं है कि यह अधिक ऊर्जा प्रदान करता है।"
उन्होंने कहा, क्योंकि वे जिस क्लाउड सिस्टम से उत्पन्न होते हैं, वह इतना विशाल होता है, मेगाफ्लैश स्ट्राइक की भविष्यवाणी करना मुश्किल हो सकता है।
"इस तरह के आयोजनों से अक्सर कंजर्वेटिव कोर में मुख्य बिजली की गतिविधि से दूर जमीनी हमले हो सकते हैं," एमर्सिक ने कहा। "जमीन पर कोई भी सोच सकता है कि तूफान बीत चुका है, लेकिन आश्चर्यचकित रूप से व्यापक रूप से इन निर्वहनों में से एक द्वारा आश्चर्य से पकड़ा जा सकता है।"
यह भी संभव है कि एक गर्म दुनिया में, तूफानों के प्रकारों में उतार-चढ़ाव हो सकता है जो मेगाफ्लास को जन्म देते हैं, एमर्सिक ने कहा। "और इसलिए अप्रत्यक्ष रूप से, वह परिस्थितियों को अधिक संभावना बना सकता है, जिससे उनकी आवृत्ति बढ़ सकती है।"
अभी के लिए, हालांकि, मेगाफ्लास वह सामान्य नहीं हैं: मैकगोर्मन का अनुमान है कि वे कुल मिलाकर लगभग 1% बिजली चमकती हैं। फिर भी, उसके जैसे शोधकर्ता शिकार पर जाएंगे - और इसमें कोई संदेह नहीं है - यहां तक कि हमारे लिए चमत्कार करने के लिए इससे भी बड़ी बात।
