번개라고 하면 일반적으로 적란운에서 지상을 향해 떨어지는 거라고 생각하고 있지만, 반면에 구름 정상에서 우주 공간을 향해 뻗어나가는 번개도 있습니다.
이 현상은 'gigantic jet'라 불리며 발생하는 고도의 차이 등에 따라 여러 종류로 나눌 수 있습니다.
그중 하나가 고도 20100km 권내에 걸쳐 생기는 거대 제트(gigantic jet)다.
그리고 최근에 미국 조지아 공과대학 연구소(GTRI)등에 의해서 2018년의 관측 데이터로부터 오클라호마주에서 발생한 기록상 최대의 '거대 제트'가 확인되었습니다.
고도 80km 상공까지 방전돼 일반 번개의 약 100배나 되는 위력이 있다고 합니다.
본 연구에 관한 자세한 내용은 2022년 8월 3일 자로 과학잡지 'Science Advanced'에 게재되었습니다.
거대 제트(gigantic jet)의
첫 3D 매핑에 성공!
거대 제트는 지난 20년간 연구돼 왔지만 전용 관측 시스템이 별로 없기 때문에 검출 자체가 어려웠습니다.
원래 두꺼운 적란운 위에서 발생하는 방전 현상 때문에 일반 번개처럼 쉽게 지상에서 관측할 수 없습니다.
그러나 연구주임인 레비 보그스(Levi Boggs) 씨는 동료 연구자로부터 2018년 5월 14일 미국 중서부 오클라호마주에서 시민과학자가 촬영한 거대 제트에 대해 조언을 듣고 조사를 시작했습니다.
운 좋게도 관측된 오클라호마의 거대 제트는 다양한 관측시설 인근에서 발생하고 있어서 초단파(VHF) 번개 매핑 시스템, 2기의 차세대 기상레이더(NEXRAD), 정지 기상위성(GOES) 네트워크의 이용 범위 내에서 관측되었습니다.
그래서 주변의 이러한 가용 데이터를 조합함으로써 사상 처음으로 거대한 제트의 3차원 매핑에 성공한 것입니다.
데이터 해석 결과 오클라호마의 거대 제트는 구름 정상에서 고도 80km의 전리층(우주 하단)까지 뻗어 있으며 양자 사이를 전기적으로 직접 연결되게 만들었습니다.
그 사이에 전파된 전하는 약 300 쿨롬(coulomb, 전하의 단위)에 달하는 것으로 추정되며, 이는 일반적인 번개가 약 5 쿨론 이하의 전하만 흘리는 것을 감안하면 매우 막강한 전하량입니다.
(쿨롬: 전하량을 말하며, 1 암페어의 전류가 1초에 운반하는 전하량이 1 쿨롬이다. 천둥은 여름보다 겨울이 이 전하량은 크다.)
또한 거대 제트의 구조적으로는 비교적 저온(섭씨 204도)의 플라스마 스트리머와 매우 고온(섭씨 4426도)의 리더로 불리는 부분으로 이루어져 있었습니다.
플라스마 스트리머는 고도 2245㎞ 부근에서 검출돼 VHF(초단파) 대의 전파를 쏘고 있으며 보다 강한 전류인 리더는 고도 15~20㎞의 구름 꼭대기 부근에 머물고 있었습니다.
거대 제트가 이렇게까지 정밀한 수준으로 관측된 것은 과거에도 사례가 없었습니다.
VHF(초단파)가 거대 제트의 어느 위치에서 발생하는지를 특정해 낸 것도 이번이 처음입니다.
그러면서도 거대 제트에 대해 아직도 많은 의문이 남아 있습니다.
예를 들어, 일반적인 번개가 구름으로부터 지상으로 향하는 하향이나 혹은 구름 속에서 횡향으로 발생하는 것에 비해서 왜 거대 제트는 위쪽으로 향해서 발생하는지는 밝혀지지 않았습니다.
보그스 씨는 이에 대해 어떤 요인으로 전하가 지상으로 향하는 것이 방해되거나 구름 속에서의 횡향으로의 흐름이 차단되고 있는 것이 아니냐고 추측했습니다.
그것을 근거로 하는 데이터로서 오클라호마의 거대 제트 관측 시에는 아래쪽의 일반 낙뢰가 거의 발생하지 않았습니다.
이는 구름으로부터 지면으로 향하는 방전이 억제되는 어떤 조건이 갖추어져 있었음을 시사합니다.
이번에 3차원 매핑하는 데 성공한 거대 제트가 그 발생 메커니즘의 수수께끼를 푸는 열쇠가 될지도 모릅니다.
https://youtu.be/ZBsqIVXKi8 Q
관련 원문은 아래 링크를 참고하세요.
Upward propagation of gigantic jets revealed by 3D radio and optical mapping
https://www.stylec.co.kr/short/Lzpw1QRdzc
[STYLE C] 마인그라피 카메라 스마트폰 삼각대 7500B
17% OFF → 29,000원, 공유판매 시 10% 추가 적립!
stylec.onelink.me
'과학,IT,TECH' 카테고리의 다른 글
| 투구게의 푸른 피가 의료 분야에서 유용하게 쓰이는 이유는? (0) | 2022.08.15 |
|---|---|
| 거미도 꿈을 꾸고 있을 가능성이 있다고 밝혀지다! 곤충에서는 최초의 발견 (0) | 2022.08.14 |
| 인체의 신경과 직접 연결할 수 있는 새로운 형태의 '인공뉴론' 을 개발! (0) | 2022.08.12 |
| 차체의 도장 흠집이 자가복구되는 차체 코팅! 태양 아래 30분 놓기만 하면 끝! (0) | 2022.08.11 |
| 정자, 난자, 자궁을 사용하지 않고도 생쥐의 배아를 인공합성으로 만드는데 성공! (0) | 2022.08.10 |
