I en banbrytande studie publicerad i tidskriften Nature har ett team av forskare från Massachusetts Institute of Technology (MIT) och National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) kastat nytt ljus över mysteriet med vad som orsakar blixtar. Deras forskning ger avgörande insikter i de komplexa processer som leder till bildandet och urladdningen av blixtar, vilket ger en djupare förståelse för detta fascinerande naturfenomen.

I århundraden har forskare varit fascinerade av blixtens gåta. Trots många observationer och teorier har de exakta mekanismerna som är ansvariga för dess förekomst förblivit svårfångade. Den nya studien utförd av MIT- och NOAA-teamet representerar ett betydande steg framåt i att reda ut detta intrikata pussel.

Centralt för deras fynd är ispartiklarna och graupel, små, mjuka hagelstenar, i utvecklingen av blixtar. Genom en kombination av teoretisk modellering och laboratorieexperiment visade forskarna hur kollisioner mellan dessa partiklar i åskmoln genererar elektriska laddningar. Den uppåtgående rörelsen av positivt laddade ispartiklar och den nedåtgående rörelsen av negativt laddade graupel skapar en obalans, vilket resulterar i uppbyggnaden av ett starkt elektriskt fält.

När det elektriska fältet intensifieras når det så småningom en punkt där luften inte längre kan isolera laddningarna, vilket leder till en plötslig urladdning av elektricitet i form av en blixt. Denna process, känd som "is-ismekanismen", föreslås vara en primär orsak till att blixtar bildas i många åskväder.

Forskarna identifierade också specifika atmosfäriska förhållanden som gynnar förekomsten av is-is-mekanismen. De fann att närvaron av underkylda vattendroppar, som förblir flytande vid temperaturer under fryspunkten, är avgörande för att underlätta laddningen av ispartiklar. Dessutom tyder studien på att det är mer sannolikt att blixtar inträffar i regioner med högre koncentrationer av små ispartiklar, som de som finns i de övre delarna av åskmoln.

Resultaten av denna studie har viktiga implikationer för att förstå beteendet hos åskväder och blixtar, såväl som för att förbättra väderprognoser och åskskyddsåtgärder. Genom att få ett bättre grepp om de processer som leder till blixtbildning kan forskare utveckla mer exakta modeller för att förutsäga sannolikheten och intensiteten av blixtnedslag i olika regioner. Denna kunskap kan hjälpa till att minska riskerna i samband med blixtnedslag, såsom skador på infrastruktur, skogsbränder och skador eller dödsfall på människor och djur.

Forskningen bidrar också till vår övergripande förståelse av atmosfärisk elektricitet, ett studieområde som utforskar de elektriska fenomen som uppstår i jordens atmosfär. Genom att fördjupa sig i blixtens mysterier avslöjar forskare inte bara naturens hemligheter utan främjar också vår förmåga att utnyttja och hantera kraften i denna imponerande naturkraft.