Badai petir pasti kuat, tetapi mengukur potensi listriknya menantang. Sebuah studi baru, bagaimanapun, mampu melihat jauh ke dalam satu badai raksasa menggunakan teleskop yang dirancang untuk mempelajari sinar kosmik, menemukan bahwa itu berisi 1, 3 miliar volt mengejutkan, menurut sebuah studi baru dalam jurnal Physical Review Letters .
Matteo Rini di Physics melaporkan bahwa di masa lalu para peneliti telah menerbangkan pesawat atau melepaskan balon ke awan badai untuk mencoba dan mengukur potensi listrik mereka. Pembacaan terbesar yang diambil dengan metode-metode tersebut menghasilkan 130 juta volt selama badai di New Mexico pada 1990-an.
Tetapi para peneliti di Institut Tata Penelitian Fundamental di Mumbai, India, memutuskan untuk menyelidiki awan awan menggunakan sesuatu yang lebih canggih daripada balon: detektor muon. Muon adalah partikel bermuatan yang diproduksi di atmosfer bagian atas Bumi ketika sinar kosmik yang terus-menerus membombardir planet kita berinteraksi dengan berbagai partikel. Itu berarti ada hujan yang stabil dari muon yang energik ini terus-menerus jatuh di bumi. Namun, ketika sesuatu menghalangi mereka, muon kehilangan energi, dan hilangnya energi dapat dideteksi menggunakan peralatan khusus.
Teleskop GRAPES-3 di The Tata Institute melacak muon, mendeteksi lebih dari satu juta muon per menit. Tetapi George Dvorsky di Gizmodo melaporkan bahwa tim menambahkan monitor medan listrik ke detektor dan mulai menonton badai lewat di atas kepala. Dengan melihat pengurangan energi muon yang melewati awan, tim dapat menghitung jumlah potensi listrik di dalam badai.
Antara 2011 dan 2014, tim ini menangkap data pada 184 badai. Mereka mempersempit daftar itu menjadi tujuh badai terbesar. Namun, enam di antaranya adalah badai yang kompleks dan menghitung potensi listriknya memiliki berbagai masalah. Namun, badai besar pada 1 Desember 2014 memiliki profil yang tepat untuk perhitungan.
Badai bergerak sepanjang 40 mil per jam di ketinggian tujuh mil di atas permukaan bumi dan dan mencakup sekitar 146 mil persegi. Perhitungan berdasarkan jumlah muon yang diusir badai menunjukkan bahwa ia memiliki potensi 1, 3 miliar volt, 10 kali lebih banyak dari pembacaan tertinggi sebelumnya untuk badai petir.
"Para ilmuwan memperkirakan bahwa awan petir dapat memiliki potensi gigavolt pada 1920-an, " rekan penulis Sunil Gupta dari Tata mengatakan kepada Tia Ghose di LiveScience . "Tapi itu tidak pernah terbukti - sampai sekarang. Jumlah energi yang tersimpan di sini cukup untuk memasok semua daya membutuhkan kota seperti Kota New York selama 26 menit. Jika Anda bisa memanfaatkannya. "
Gupta mengatakan kemungkinan menemukan cara untuk menggunakan semua potensi listrik itu tidak mungkin — energinya sangat kuat sehingga akan mencairkan apa pun yang kami gunakan untuk melakukannya.
Michael Cherry, seorang peneliti kosmik dan sinar-gamma di Louisiana State University di Baton Rouge mengatakan kepada Rini di Fisika bahwa teknik pendeteksian muon adalah awal yang baik, tetapi ia bergantung pada beberapa model badai yang disederhanakan untuk memperoleh perhitungannya. Di masa depan, katanya, mengirim drone atau balon ke dalam badai dikombinasikan dengan detektor muon dapat membantu memperbaiki pembacaan.
Fakta bahwa badai dapat naik ke kisaran gigavolt memang membantu memecahkan satu misteri. Sejak tahun 1990-an satelit telah merekam semburan sinar gamma yang berasal dari atmosfer yang lebih tinggi yang dikenal sebagai Terrestrial Gamma Ray Flashes. Jika badai petir memiliki potensi listrik dalam kisaran gigavolt, itu berarti mereka cukup kuat untuk mempercepat elektron ke kecepatan yang dapat menghancurkan atom-atom tertentu berkeping-keping, menghasilkan kilatan.
