Thunder

ฟ้าผ่าปล่อยโพสิตรอนออกมาด้วย

เพิ่งจะมีรูปถ่ายฟ้าผ่าปล่อยรังสีเอ๊กซ์ ตอนนี้นักวิทยาศาสตร์ก็มีการบ้านเพิ่มขึ้นมาอีกชิ้น เมื่อยานอวกาศ Fermi ของ NASA เจอหลักฐานชิ้นแรกที่ชี้ว่ามีโพสิตรอนถูกปล่อยออกมาจากฟ้าผ่าด้วย

หลักฐานที่ว่าก็คือคลื่นรังสีแกมมา ปกติฟ้าผ่าที่มีพลังงานสูงมากๆ จะปล่อยคลื่นรังสีแกมมาออกมาเรียกว่า terrestrial gamma ray flashes (TGF) เมื่อเดือนธันวาคม ปี 2009 ขณะที่ยานอวกาศ Fermi โคจรอยู่เหนือประเทศอียิปต์ นักวิทยาศาสตร์ในโครงการ Fermi Gamma-ray Space Telescope ตรวจพบว่าคลื่นรังสีแกมมาชุดหนึ่งใน TGF ที่เกิดจากฟ้าผ่าในประเทศแซมเบียมีค่าพลังงานเท่ากับ 511 กิโลอิเล็กตรอนโวลต์ ซึ่งตัวเลขนี้ตรงกับพลังงานของคลื่นรังสีแกมมาที่เกิดจากการจับคู่ทำลายล้าง (mutual annihilation) ของอิเล็กตรอนและโพสิตรอนพอดี (โพสิตรอน "positron" คือปฏิสสารของอิเล็กตรอน มีมวลและขนาดประจุไฟฟ้าเท่ากับอีเล็กตรอน แต่มีประจุบวก) และก่อนหน้านี้ก็มีการตรวจพบคลื่นรังสีแกมมาลักษณะเดียวกันจากฟ้าผ่าครั้งอื่นๆ มากถึง 17 ครั้ง

นักฟิสิกส์สันนิษฐานว่าในบางครั้ง ที่ยอดของฟ้าผ่า พลังงานจากสนามไฟฟ้าที่เกิดขึ้นจะไปแยกสลายอะตอมในชั้นบรรยากาศได้เป็นคู่อิเล็กตรอนและโพสิตรอนหลุดออกสู่ห้วงอวกาศ แต่อาจจะเป็นเพราะสนามแม่เหล็กโลกที่ไปเบี่ยงเบนการเคลื่อนที่ของโพสิตรอน ทำให้มีโพสิตรอนบางตัวเคลื่อนที่โค้งกลับไปชนพื้นผิวของยาน Fermi และเกิดการจับคู่ทำลายล้างกับอิเล็กตรอนเกิดเป็นคลื่นรังสีแกมมาแบบที่ตรวจจับได้

อย่างไรก็ตาม ด้วยวิทยาการทั้งหมดที่เรามีในตอนนี้ ยังไม่มีใครรู้แน่ชัดว่ามันเกิดอะไรขึ้นบ้างขณะที่มีฟ้าผ่า ฉะนั้นความลับของสายฟ้าก็ยังคงเป็นความลับกันต่อไป

ที่มา New Scientist, Popular Science, Science News

ความชื้น - ก้าวแรกสู่พลังงานไฟฟ้าชนิดใหม่

ศาสตราจารย์เฟอร์นันโด เกเลมเบ็ค และทีมนักวิจัยแห่ง University of Campinas ประเทศบราซิล ได้ประสบความสำเร็จในการค้นพบต้นตอที่แท้จริงของกระบวนการเกิด “ฟ้าผ่า” ในชั้นบรรยากาศ หลังจากเป็นปัญหาคลุมเครือให้นักวิทยาศาสตร์ขบคิดมากว่า 200 ปี จากการทดลองพิสูจน์ได้ว่าน้ำในชั้นบรรยากาศนั่นเองที่สามารถสะสมพลังงานไฟฟ้าและส่งผ่านพลังงานไปยังวัตถุอื่นที่เข้ามาใกล้ โดยจะพบประจุลบสะสมในกลุ่มอนุภาคซิลิกา เมื่ออยู่ในสภาพอากาศจำลองที่มีความชื้นสูง ในขณะที่ได้ผลลัพท์เป็นประจุบวกเมื่อใช้อนุภาคของอลูมิเนียมฟอสเฟต

จากการศึกษากระบวนการของการเกิด “สายฟ้า” นี้เอง จึงเป็นที่มาของ “พลังงานไฟฟ้าความชื้น” (humidity electricity) โดยเฟอร์นันโดกับพวกได้บัญญัติชื่อพลังงานชนิดนี้ว่า hygroelectricity

ต่อไปในอนาคตนอกจากจะมีแผงเซลล์แสงอาทิตย์แล้ว เราอาจจะมี “แผงเซลล์ความชื้น” ไว้เป็นอีกทางเลือกหนึ่ง ถ้าแผงเซลล์แสงอาทิตย์ใช้งานได้ดีในที่ที่มีแดดจ้า แผงเซลล์ความชื้นก็คงใช้งานได้ดีในภูมิภาคที่อากาศมีความชื้นสูงนั่นเอง นอกจากนี้ เพื่อป้องกันความเสียหายต่อชีวิตและทรัพย์สิน เฟอร์นันโดยังเสนอไอเดียเกี่ยวกับการใช้วิธีทำนองเดียวกันนี้ดูดพลังงานไฟฟ้าออกมาจากอากาศก่อนที่จะเกิดฟ้าผ่าอีกด้วย

ที่มา:

Syndicate content