Petir & Halilintar yang Masih Menjadi Misteri

Petir & Halilintar yang Masih Menjadi Misteri

Sekitar 44.000 badai petir mengamuk di seluruh dunia setiap hari, menghasilkan sebanyak 100 baut kilat ke tanah setiap detik. Kilatan listrik yang dramatis dan memekakkan telinga ini mengisi ulang baterai global dengan menjaga tanah tetap bersih dengan muatan listrik negatif dan mempertahankan muatan positif ionosfer. Petir mengubah Bumi menjadi sirkuit listrik, dan itu mungkin bahkan mengirimkan percikan api yang memulai kehidupan dalam sup purba.

Misteri Petir Dimulai Beserta Mitosnya

Tapi yang kita tahu, petir mungkin berasal dari Zeus. Menghitung eksperimen layang-layang dan kunci Ben Franklin sebagai titik awal, 250 tahun investigasi ilmiah masih belum memahami bagaimana petir bekerja.

Ilmuwan atmosfer memiliki sketsa dasar dari proses tersebut. Muatan listrik positif menumpuk di puncak awan dan muatan negatif menumpuk di bagian bawah (kecuali untuk tambalan membingungkan muatan positif yang sering terdeteksi di tengah-bawah). Daya tarik listrik antara muatan yang berlawanan ini, dan antara muatan negatif di bagian bawah awan dan muatan positif yang menumpuk di tanah di bawahnya, akhirnya tumbuh cukup kuat untuk mengatasi hambatan udara terhadap aliran listrik.

Seperti kawanan gajah yang mengarungi sungai, muatan negatif menjalar dari dasar awan ke langit di bawah dan bergerak terhuyung-huyung ke tanah, membentuk jalur konduktif yang tak terlihat yang disebut “pemimpin langkah.” Jalur muatan pada akhirnya terhubung ke “streamer” serupa dari muatan positif yang melonjak dari tanah, menyelesaikan sirkuit listrik dan memungkinkan muatan negatif untuk mengalir dari awan ke tanah di sepanjang sirkuit yang telah mereka bentuk. Pelepasan listrik besar yang tiba-tiba ini adalah kilatan petir

Tetapi untuk bagaimana semua itu terjadi – yah, itu tidak masuk akal secara fisik. Ada tiga pertanyaan besar yang membutuhkan jawaban, kata Joe Dwyer, seorang ahli fisika petir terkemuka yang berbasis di Florida Institute of Technology. “Pertama, bagaimana kamu benar-benar mengisi petir?” Kata Dwyer. Campuran air dan es diperlukan untuk menyediakan atom-atom yang dapat memperoleh muatan, dan diperlukan arus udara untuk memindahkan partikel bermuatan. Detail lainnya tidak jelas.

Satu teori menyatakan bahwa sinar kosmik berenergi tinggi dari ruang judi slot online menembak jatuh melalui awan, melepaskan elektron dari atom saat mereka pergi dan menyeret partikel bermuatan negatif ini ke arah dasar awan, menciptakan ketidakseimbangan muatan. Dwyer mengatakan bahwa meskipun proses ini mungkin berperan, tampaknya tidak cukup untuk menjelaskan ketidakseimbangan besar yang diamati oleh para ilmuwan.

Konsensus di antara para ilmuwan, katanya kepada Life’s Little Mysteries, adalah bahwa pemisahan muatan sebagian besar dicapai dalam proses yang disebut “mekanisme pengisian non-induktif.”

“Anda memiliki fase campuran es dan air di atas 5 kilometer atau lebih, dan entah bagaimana mereka berinteraksi satu sama lain dan Anda memiliki semacam curah hujan, dan Anda memiliki arus angin yang meledak,” katanya. “Entah bagaimana es dan air berinteraksi dan berhasil berpisah menjadi partikel bermuatan berlawanan. Partikel yang lebih ringan memperoleh muatan positif dan tertiup ke atas, dan yang lebih berat adalah negatif dan jatuh.”

Tambalan positif yang disebutkan di atas di dekat bagian bawah awan tetap menjadi pencakar kepala. [Misteri Terbesar yang Belum Terpecahkan dalam Fisika]

Titik kedua kebingungan disebut “masalah inisiasi petir.” Pengukuran medan listrik di dalam awan petir secara konsisten menghasilkan nilai puncak yang urutan besarnya lebih lemah daripada yang dibutuhkan untuk memecah sifat isolasi udara. Busi buatan manusia membutuhkan medan listrik yang jauh lebih besar, atau perbedaan tegangan antara satu elektroda dan yang lain agar arus dapat merobek celah. Jadi pertanyaannya adalah, “Bagaimana Anda membuat percikan masuk ke dalam badai petir? Medan listrik tampaknya tidak pernah cukup besar di dalam badai untuk menghasilkan percikan. Jadi bagaimana percikan itu bisa terjadi? Ini adalah area penelitian yang sangat aktif. , “Kata Dwyer.

Dan begitu percikan itu terjadi, pertanyaan terakhir adalah bagaimana percikan itu berlanjut. “Setelah kamu memulainya, bagaimana petir merambat hingga puluhan mil melalui awan?” Kata Dwyer. “Itu hal yang luar biasa – bagaimana kamu mengubah udara dari menjadi insulator menjadi konduktor?”

Petir membingungkan banyak pemahaman ilmuwan tentang fisika dasar. Namun menurut Dwyer, kemajuan baru-baru ini mengambil langkah. “Kami memiliki banyak cara untuk mengukur petir dan badai yang tidak tersedia beberapa tahun yang lalu. Kita dapat melihat sinyal radio yang keluar dari mereka. Kita dapat memicu petir, sehingga kita bisa tahu di mana mengarahkan kamera dan instrumen. Sepuluh tahun yang lalu kami menyadari bahwa kilat menghasilkan sinar-X dan sinar gamma, yang tidak terduga. Ini memberi kami wawasan baru tentang apa yang terjadi. Jadi kami membuat banyak kemajuan. “

Sampai sekarang, tampaknya kemarahan Zeus secara teknis belum dikesampingkan.