Индийские ученые обнаружили самую сильную грозу из когда-либо документированных, измерив напряжение грозового облака с использованием элементарной частицы мюон.

Телескоп GRAPES-3 измеряет частицы мюоны, похожие на электроны, но тяжелее. Обычно во время грозы происходит резкое изменение количества фиксируемых частиц. Исследователи добавили к системе устройства для мониторинга электрического поля и разработали способ, позволяющий с помощью этих флуктуаций мюонов измерить напряжение проходящих гроз.

Так они обнаружили, что гроза 1 декабря 2014 года привела к относительно большому двухпроцентному сокращению количества мюонов, зафиксированных инструментом. Согласно расчетам ученых, это эквивалентно электрическому потенциалу грозового фронта в 1,3 миллиарда вольт. Это напряжение относится не к самому удару молнии, а к напряженности электрического поля, вызванного положительно заряженными молекулами воды, переносимыми конвекцией к вершине облака, в то время как отрицательно заряженный лед остается ниже.

Для сравнения: большинство молний имеют 100 миллионов вольт электрического потенциала. На железных дорогах в метро используется напряжение менее 1000 вольт. Электрический потенциал этой грозы в 10 раз выше, чем у предыдущей сильнейшей грозы, наблюдаемой на Земле.

Важно отметить, что модели не всегда точны, и их трактовки допускают предположения. Майкл Черри, профессор физики в Университете Луизианы, сказал, что это был уникальный, но косвенный способ измерения электрических полей при грозах, и предположения, использованные в анализе, могут не относиться к каждой грозе. По его мнению, измерения с помощью аэростатов или беспилотников позволят уточнить модель.

Исследование опубликовано в Physical Review Letters.