קרניים קוסמיות יכולות לעזור לחשוף כיצד נוצרות טורנדו

סופות רעמים של תא-על ידועות בטורנדו המסוקסים ההרסניים שלהן, אבל לא ברור איך בדיוק נוצרים הפיתולים. מחקר חדש מציע שמדענים יכולים ללקט רמזים עם קצת עזרה מהקוסמוס.

מיואונים, חלקיקים תת-אטומיים שהם כמו גרסאות כבדות של אלקטרונים, יכוליםלחשוף את הלחץ האטמוספרי בתוך סופת רעמים וטורנדו כתוצאה מכך, מדווחים חוקרים במאמר שהתקבל בסקירה פיזית ד. החלקיקים מיוצרים על ידי קרניים קוסמיות, שהן מבחר של חלקיקים בעלי אנרגיה גבוהה מהחלל, כולל פרוטונים. כאשר קרניים קוסמיות זולגות לאטמוספירה, הן מייצרות מיואונים שיורדים גשם על כדור הארץ - כולל באמצעות סופות טורנדו.

הדמיות ממוחשבות של סופות רעמים של תאי על מצביעות על כך שאזור בלחץ נמוך בתוך סערה תורם להיווצרות טורנדו. אבל מדענים נאבקו באופן מובן לבצע מדידות בתוך הסופות ההרסניות. יוונים יכולים לחקור לחץ מרחוק ולפתור את הבעיה.

"אתה באמת יכול להשתמש בטכניקה הזו כדי לבצע מדידות לחץ מרחוק", אומר הפיזיקאי וויליאם לושצ'ק מאוניברסיטת אוהיו סטייט. "אז במקום שתצטרך להכניס חיישן לחץ בתוך טורנדו, אתה יכול למדוד את הלחץ מחמישה קילומטרים."

מיואונים רגישים לצפיפות האוויר שהם עוברים דרכו. לחץ אוויר נמוך יותר, המתאים לצפיפות נמוכה יותר, פירושו שיותר מיואונים מגיעים עד הקרקע. ניתן לזהות עודף מיאון עם גלאי על הקרקע.

בהתבסס על הדמיות ממוחשבות של סופות טורנדו וקרניים קוסמיות, החוקרים מציעים להשתמש בגלאי גדול הפרוס על פני שטח של 1,000 מטרים רבועים. זה אולי נשמע כמו הרבה, אבל פיזיקאים של קרניים קוסמיות רגילים לבנות גלאים עצומים. ניסוי GRAPES-3 באוטי, הודו, שמזהה מיואונים על פני שטח של 25,000 מ"ר, השתמש בעבר בחלקיקים כדי לחשוף

גישה בקנה מידה גדול זה אומר לחכות ולקוות שסערה תעבור קרוב מספיק כדי לצפות. לחלופין, גלאי קטן יותר, נייד, בגודל של כ-100 מ"ר, יכול להיות מועבר למקום של מזג אוויר קשה חזוי.

מיואונים היו רגילים בעבר. אבל, אומר הפיזיקאי Hiroyuki Tanaka מאוניברסיטת טוקיו, "תאי-על הם הרבה יותר קטנים מציקלון... מסיבה זו, אנו זקוקים לאזור זיהוי גדול בהרבה." הוא שואל האם באמת ניתן להפוך את הגלאים הדרושים לניידים, והאם המדידה תצליח בסביבה מציאותית.

אולי הוא לא יצטרך לחכות הרבה זמן. Luszczak ועמיתיו מתכננים מבחן ראשון של הקונספט בקיץ הקרוב.