일반적인 번개에 비해 100배나 밝은 번개를 '슈퍼볼트'라고 합니다. 그중에서도 '일반 번개의 1000배나 밝다'는 강력한 슈퍼볼트의 전모가 두 연구에 의해 밝혀졌습니다. 이 연구를 통해 강력한 슈퍼볼트가 특히 발생하기 쉬운 장소나 슈퍼볼트가 일어나는 메커니즘 등의 해명이 진행되고 있습니다.
Geostationary Lightning Mapper (GLM) Observations of the Brightest Lightning in the Americas - Peterson - - Journal of Geophysical Research : Atmospheres - Wiley Online Library
https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2020JD033378
Revisiting the Detection of Optical Lightning Superbolts - Peterson - - Journal of Geophysical Research : Atmospheres - Wiley Online Library
https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1029/2020JD033377
Scientists Detect 'Superbolts'1000 Times Brighter Than Typical Lightning Strikes
https://www.sciencealert.com/study-finds-superbolts-shine-1000-times-brighter-than-typical-lightning-strikes
Lightning 'Superbolts'Are Real, Two New Studies Confirm | Geophysics, Geoscience | Sci-News .com
http://www.sci-news.com/othersciences/geophysics/lightning-superbolts-09083.html
세계기상기구(WMO)는 2020년 6월 지금까지 관측된 번개의 길이 기록을 크게 경신한 '길이 709km의 번개'에 대한 관측 기록을 발표했습니다. 이 번개는 지금까지 세계 최장으로 기록되어 있었던 '길이 321km의 번개'를 더블 스코어로 경신할 정도로 매우 긴 것으로 보고되었습니다.
이러한 번개가 어떤 장소에서 발생하기 쉬운지를 밝혀내기 위해 미국의 로스 앨러모스 국립연구소(LANL)에 근무하는 마이클 피터슨과 에린 레이 씨 연구팀은 기상위성 'GOES-16'에 탑재되어 있는 관측장비 '발광감지매퍼(GLM)'를 사용한 번개 관측을 실시. 2018년~2020년의 2년간 정지궤도에서 남북아메리카의 하늘을 관측하였고, 번개에 의해 발생된 빛을 2밀리초(1000분의 2초)단위로 기록했습니다.
그 결과 일반 번개의 100배 이상의 빛을 발하는 '슈퍼볼트'가 200만 회가량 발견되었습니다. 2019년 2월에 발생한 슈퍼볼트는 약 7초 동안 미국 남동부의 하늘에 섬뜩한 모습을 그렸습니다. 아래의 애니메이션에서 슈퍼볼트가 발생하는 모습을 볼 수 있습니다.
또한 연구팀이 관측 대상을 '일반 번개의 100배'에서 '1000배'로 올리자, 볼리비아 · 브라질 · 파라과이 · 우루과이 · 아르헨티나에 걸쳐 리오데라 플라타 분지와 미국 중앙부의 2곳에서 특히나 강력한 슈퍼볼트가 빈발하고 있다는 사실이 밝혀졌습니다.
피터슨 씨는 이 연구결과에 대해 "어느 번개의 방전은 일반 번개의 수천 배에 달하는 3테라와트 이상의 에너지가 관측되었습니다. 이러한 극단적인 현상의 이해는, 번개의 위협을 아는데 있어서 중요한 것입니다"라고 말합니다.
피터슨은 또한 LANL 매트 커클랜드 씨와 공동으로 남북아메리카를 포함한 세계 각지에서 발생한 슈퍼볼트에 관한 연구를 실시했습니다. 이 연구에서 핵실험 감시위성인 'FORTE'에 축적된 과거 12년간의 관측데이터를 조사하였고 100기가와트 이상의 전력을 생성한 번개를 추출. 지상에서의 관측 기록과 대조하여 슈퍼볼트의 특징을 알아보았습니다.
이 연구의 결과, 슈퍼볼트는 일반 번개와는 다른 경향을 가진 번개라는 점을 발견했습니다. 일반 번개는 '마이너스의 전하를 띤 구름과 땅 사이의 방전(-CG)'으로 발생하는 것이 대부분이지만, 슈퍼볼트의 일부는 '플러스 전하를 띤 구름과 지상 사이의 방전(+CG)'으로 발생하고 있었습니다.
두 번째 논문에서 피터슨 씨 연구팀은 "이번 연구를 통해 100기가와트 정도의 비교적 약한 슈퍼볼트는 -CG와 +CG 메커니즘 모두에서 발생하는 것으로 드러났습니다. 그러나 350기가와트를 초과하는 가장 강력한 부류의 슈퍼볼트는 특히 일본의 해안 부근에서 발생하는 강력한 +CG에 의해 발생했습니다"라고 말합니다.
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