ThunderBolt: పిడుగు ఎలా పుడుతుందో తెలిసిపోయింది.. పరిశోధనలో కీలక విషయాలు వెల్లడి

మేఘాల ఘర్షణతో ఉరుములు, మెరుపులు వస్తాయి. మేఘాలనుంచి భూమిపైకి వచ్చే శక్తిమంతమైన విద్యుత్ ప్రవాహమే పిడుగు. అయితే వీటికి సంబంధించిన అత్యంత సూక్ష్మ విశ్లేషణలు మాత్రం ఇప్పటి వరకు శాస్త్రవేత్తలకు అంతు చిక్కని రహస్యాలుగానే ఉన్నాయి. అసలు మెరుపులు ఎందుకు వస్తాయి, పిడుగులు పడటానికి గల కారణం ఏంటి? పిడుగు ఉత్పత్తి కావడం ఎలా మొదలవుతుంది? అనే ప్రశ్నలకు తాజాగా పెన్ స్టేట్ స్కూల్ ఆఫ్ ఎలక్ట్రికల్ ఇంజనీరింగ్ అండ్ కంప్యూటర్ సైన్స్ ప్రొఫెసర్లు సమాధానం కనుగొన్నారు. ఆ పరిశోధన పత్రాన్ని జర్నల్ ఆఫ్ జియోఫిజికల్ రీసెర్చ్ లో ప్రచురించారు.

సైకిల్ రియాక్షన్..
పెన్ స్టేట్ స్కూల్ ఆఫ్ ఎలక్ట్రికల్ ఇంజనీరింగ్ అండ్ కంప్యూటర్ సైన్స్‌ లోని ఎలక్ట్రికల్ ఇంజనీరింగ్ ప్రొఫెసర్ విక్టర్ పాస్కో నేతృత్వంలోని పరిశోధకుల బృందం మెరుపులు, పిడుగులపై అధ్యయనం చేసింది. మేఘాలలోని బలమైన విద్యుత్ క్షేత్రాలు.. నైట్రోజన్, ఆక్సిజన్ వంటి అణువులను ఢీకొట్టే ఎలక్ట్రాన్‌లను వేగవంతం చేస్తాయని వారు కనుగొన్నారు. అవి ఎక్స్-కిరణాలను ఉత్పత్తి చేస్తాయని, అదనపు ఎలక్ట్రాన్లు, అధిక-శక్తితో ఉన్న ఫోటాన్‌లను కూడా ఉత్పత్తి చేస్తాయని గుర్తించారు. వీటి ఉత్పత్తి ద్వారానే మెరుపులు మొదలవుతాయని చెప్పారు.

గామా రే ఫ్లాష్..
విద్యుత్ క్షేత్రాలు, ఎక్స్-కిరణాలు, ఎలక్ట్రాన్ ల తీవ్ర ప్రవాహం అనే మూడింటి కలయికే మెరుపు. అయితే ఈ బృందం అంతరిక్షం నుండి వాతావరణంలోకి ప్రవేశించే కాస్మిక్ కిరణాలపై కూడా ప్రయోగాలు చేసింది. ఆ కిరణాల ద్వారా వాతావరణంలోకి వచ్చే సాపేక్ష శక్తి ఎలక్ట్రాన్లు, ఉరుములతో కూడిన విద్యుత్ క్షేత్రాలలో ఉండే అధిక-శక్తి ఫోటాన్ లను ఢీకొని పేలుళ్లకు కారణం అవుతాయి. దీన్ని భూగోళ గామా-రే ఫ్లాష్ అని పిలుస్తారు. దీని ద్వారా పిడుగులు ఏర్పడతాయి. అక్కడ ఉండే ఆ హై ఓల్టేజ్ శక్తిని భూమిపై ఎత్తులో ఉండే వస్తువులు, లేదా చెట్లు ఆకర్షిస్తాయి. ఎత్తైన వస్తువులు, చెట్లపై తరచూ పిడుగులు పడటానికి కారణం ఇదే. ఉరుముల వల్ల బలమైన విద్యుత్ క్షేత్రాల ద్వారా ఎలక్ట్రాన్ల వేగం మరింత పెరుగుతుంది. నైట్రోజన్, ఆక్సిజన్ వంటి గాలి అణువులతో ఆ ఎలక్ట్రాన్లు ఢీకొన్నప్పుడు ఎక్స్-కిరణాలు ఉత్పత్తి అవుతాయి. పరిశోధన బృందాలు.. క్షేత్ర స్థాయిలో పరిశీలనలకోసం భూ ఆధారిత సెన్సార్లను ఉపయోగించింది. ఉపగ్రహాలు, అధిక-ఎత్తులో ఎగిరే గూఢచారి విమానాలను కూడా ఉపయోగించి ఉరుములు ఏర్పడే సమయంలో వివరాలు సేకరించింది. మెరుపులు రావడానికి ముందు మేఘాలలో విస్తృత స్థాయిలో రేడియో తరంగాలు విడుదలవుతాయి.

సాపేక్ష ఎలక్ట్రాన్ ప్రవాహాల ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడిన అధిక శక్తి ఎక్స్-కిరణాలు గాలిలో ఫోటోఎలెక్ట్రిక్ ప్రభావం ద్వారా నడిచే మరింత శక్తిమంతమైన ఎలక్ట్రాన్‌లను ఉత్పత్తి చేస్తాయి. ఈ ప్రవాహాలు వేగంగా విస్తరిస్తూ వెళ్తాయి. ఈ విస్తరణ అనేది ఒక చైన్ రియాక్షన్ లాగా పదే పదే జరుగుతుంది. దీని ద్వారానే పిడుగులు ఏర్పడతాయి. ఈ చైన్ రియాక్షన్ ఆగిపోతే అప్పుడు వాతావరణం ప్రశాంతంగా మారుతుంది. అప్పటి వరకు ఆకాశంలో మేఘాల మధ్య అలజడి ఆగదు. 2023లో పాస్కో బృందం ఫోటోఎలెక్ట్రిక్ ఫీడ్‌బ్యాక్ డిశ్చార్జ్ అనే పరిశోధనా పత్రాన్ని ప్రచురించింది. దీనికి కొనసాగింపుగా ఇప్పుడు మెరుపులు, పిడుగులపై మరింత లోతుగా పరిశోధన చేశారు పిడుగు పుట్టుకకు కారణం ఏంటి? ఎలాంటి సందర్భాల్లో అవి ఏర్పడతాయి అనే విషయాలను విశ్లేషించారు.