जब बेंजामिन फ्रैंकलिन ने एक पतंग की चाबी को बांधा और उसे बिजली के तूफान में उड़ा दिया, तो वह संक्षेप में पृथ्वी पर सबसे मजबूत बिजली जनरेटर में प्लग हो गया।
फ्रैंकलिन जानता था, जैसा कि ज्यादातर लोग करते हैं, कि गरज अविश्वसनीय रूप से शक्तिशाली होती है। शोधकर्ताओं ने सटीक अनुमान लगाने की कोशिश की है किस तरह एक सदी से भी अधिक समय तक शक्तिशाली, लेकिन हमेशा कम आया है - यहां तक कि सबसे अधिक परिष्कृत एयरबोर्न सेंसर अपर्याप्त हैं, क्योंकि वज्रपात मापने के लिए बहुत बड़ा और अप्रत्याशित है।
अब, पत्रिका में 15 मार्च को प्रकाशित एक पत्र में फिजिकल रिव्यू लेटर्स, भारत के ऊटी में शोधकर्ताओं ने एक चौंकाने वाला नया जवाब दिया है - कुछ ब्रह्मांडीय किरणों से थोड़ी मदद के लिए धन्यवाद।
बिजली के खेतों और म्यून्स की तीव्रता को मापने के लिए डिज़ाइन किए गए सेंसर की एक सरणी का उपयोग करना - भारी कण जो पृथ्वी के ऊपरी वायुमंडल से लगातार बारिश करते हैं, क्षय के रूप में वे मामले से गुजरते हैं - टीम ने 18 मिनट के लिए ऊटी पर लुढ़के एक बड़े गरज के वोल्टेज को मापा। 1 दिसंबर, 2014 को। शोधकर्ताओं ने पाया कि, औसतन, क्लाउड पर लगभग 1.3 गीगावाट बिजली के साथ चार्ज किया गया था, जो कि 1.3 गुना 10 ^ 9 वोल्ट है - लगभग 10 मिलियन गुना अधिक वोल्टेज एक विशिष्ट पावर आउटलेट द्वारा आपूर्ति की जाती है। उत्तरी अमेरिका।
भारत के टाटा इंस्टीट्यूट ऑफ फंडामेंटल रिसर्च के एक कॉस्मिक रे शोधकर्ता, सह-लेखक सुनील गुप्ता ने कहा, "यह बताता है कि वज्रपात कितना विनाशकारी है।" "यदि आप किसी भी चीज़ के माध्यम से ऊर्जा की इस भारी मात्रा को नष्ट कर देते हैं, तो इससे गंभीर तबाही होने वाली है।"
बारिश हो रही है
गुप्ता और उनके सहयोगी मुख्य रूप से म्यूऑन - इलेक्ट्रॉन जैसे कणों का अध्ययन करते हैं जो तब उत्पन्न होते हैं जब ब्रह्मांडीय किरणें पृथ्वी के वायुमंडल में विभिन्न परमाणुओं में टकराती हैं। इन कणों में इलेक्ट्रॉनों का लगभग आधा हिस्सा होता है, लेकिन वजन का 200 गुना होता है, और मर्मज्ञ पदार्थ में बहुत अच्छे होते हैं। वायुमंडल से नीचे बारिश होने वाला म्यूऑन समुद्र या मील में एक सेकंड के कुछ ही हिस्से में गहराई तक यात्रा कर सकता है, जब तक कि इसमें पर्याप्त ऊर्जा होती है।
उदाहरण के लिए, जब पिरामिड कुछ कहता है, तो चंद्रमा अपनी ऊर्जा खो देता है। 2018 की शुरुआत में, वैज्ञानिकों ने गिजा के ग्रेट पिरामिड के अंदर दो पहले अज्ञात कक्षों की खोज की, जो संरचना के चारों ओर म्यूऑन डिटेक्टर स्थापित करके और मापते हैं कि कण कहां खो गए (और नहीं खोए) ऊर्जा। पिरामिड की पत्थर की दीवारों के माध्यम से गुजरने वाले चंद्रमा बड़े, खाली कक्षों के माध्यम से गुजरने वाले मुन की तुलना में अधिक ऊर्जा खो देते हैं। परिणामों ने शोधकर्ताओं को इसके अंदर पैर स्थापित किए बिना पिरामिड के इंटीरियर का एक नया नक्शा बनाने की अनुमति दी।
गुप्ता और उनके सहयोगियों ने ऊटी थंडरक्लाउड के अंदर ऊर्जा को मैप करने के लिए एक समान विधि का उपयोग किया। हालांकि, पत्थर के साथ प्रतिस्पर्धा करने के बजाय, बादल के माध्यम से गिरने वाले म्यूनों को एक अशांत विद्युत क्षेत्र का सामना करना पड़ा।
गुप्ता ने कहा, "थंडरस्टॉर्म में शीर्ष पर एक सकारात्मक रूप से चार्ज की गई परत और नीचे की तरफ एक नकारात्मक चार्ज की गई परत होती है।" "अगर एक सकारात्मक रूप से चार्ज किया गया म्यूऑन बादल से टकराता है, क्योंकि यह ऊपरी वायुमंडल से नीचे गिरता है, तो यह दोहराए जा रहा है और ऊर्जा खो देता है।"
कई मील में फैले हुए म्यूऑन-डिटेक्टिंग सेंसरों और चार इलेक्ट्रिक फील्ड मॉनिटरों की एक सरणी का उपयोग करते हुए, शोधकर्ताओं ने मुंडों के बीच ऊर्जा की औसत गिरावट को मापा जो गरज के साथ गुजरती थीं और जो इसके माध्यम से नहीं गुजरती थीं। इस ऊर्जा हानि से, टीम यह गणना करने में सक्षम थी कि गड़गड़ाहट के बादल में कणों ने कितनी विद्युत क्षमता पारित की थी।
यह बड़े पैमाने पर था।
गुप्ता ने कहा, "वैज्ञानिकों ने अनुमान लगाया कि 1920 के दशक में गरज के साथ बूंदाबांदी हो सकती है," लेकिन यह अब तक साबित नहीं हुआ था।
गड़गड़ाहट का मानचित्रण
एक बार जब शोधकर्ताओं को बादल की विद्युत क्षमता का पता चल गया, तो वे एक कदम और आगे जाना चाहते थे और यह मापना चाहते थे कि गरज के साथ गरज के साथ कितनी बिजली निकली, जो ऊटी के ऊपर गिरी।
अपने व्यापक रूप से बिखरे हुए विद्युत क्षेत्र पर नज़र रखने वाले डेटा का उपयोग करते हुए, टीम ने क्लाउड के बारे में कुछ महत्वपूर्ण विवरण भरे - जो समुद्र तल से 7 मील (11.4 किलोमीटर) की ऊँचाई पर लगभग 40 मील प्रति घंटे (60 किमी / घंटा) की यात्रा कर रहा था, १४६ वर्ग मील (३ km० वर्ग किमी, मैनहट्टन के आकार का लगभग छह गुना का एक क्षेत्र) का अनुमानित क्षेत्र था, और दिखने के ६ मिनट बाद ही इसकी अधिकतम विद्युत क्षमता तक पहुंच गया।
इस ज्ञान से लैस, शोधकर्ता अंततः गणना करने में सक्षम थे कि वज्रपात ने लगभग 2 गीगावाट बिजली ली, जिससे यह एकल बादल दुनिया के सबसे शक्तिशाली परमाणु ऊर्जा संयंत्रों की तुलना में अधिक शक्तिशाली हो गया।
गुप्ता ने कहा, "यहां संग्रहीत ऊर्जा की मात्रा 26 मिनट के लिए न्यूयॉर्क शहर जैसे शहर की सभी बिजली जरूरतों को पूरा करने के लिए पर्याप्त है।" "अगर आप इसका दोहन कर सकते हैं। "
वर्तमान तकनीक के साथ, यह एक संभावना नहीं है, गुप्ता ने कहा: इस तरह के तूफान से ऊर्जा की मात्रा इतनी अधिक है कि यह शायद किसी भी कंडक्टर को पिघला देगा।
फिर भी, गरजने की हिंसक शक्तिशाली क्षमता एक ब्रह्मांडीय रहस्य को सुलझाने में मदद कर सकती है जिसे गुप्ता और उनके सहयोगियों जैसे वैज्ञानिकों ने दशकों से पूछा है: कभी-कभी उपग्रह पृथ्वी की वायुमंडल से बाहर निकलने वाली उच्च-ऊर्जा गामा किरणों का पता लगाते हैं, जब उन्हें अंतरिक्ष से बारिश हो रही होनी चाहिए। ?
गुप्ता के अनुसार, अगर आंधी-तूफान वास्तव में एक गीगावाट से अधिक की विद्युत क्षमता पैदा कर सकते हैं, तो वे वातावरण में अन्य परमाणुओं को तोड़ने के लिए इलेक्ट्रॉनों को जल्दी से पर्याप्त गति प्रदान कर सकते हैं, जिससे गामा-किरण चमकती है।
गुप्ता ने कहा कि इस स्पष्टीकरण के लिए इसकी सटीकता को सत्यापित करने के लिए और अधिक शोध की आवश्यकता है। इस बीच, आप जो अगला वज्रपात देखते हैं, उस पर आश्चर्य करना सुनिश्चित करें, क्योंकि यह प्रकृति की अथाह ताकतवर ताकत है - और, कृपया, पतंग उड़ाने से पहले दो बार सोचें।
