世界快报:科学家调查触及太空边缘的逆向闪电

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巨大喷流只是与普通闪电一起诞生的发光光束，但指向相反的方向。但它们比朝下的对应物强得多，有时甚至威胁到漂浮在我们星球轨道上的太空飞行器或其他技术。而这个特定的是令人难以置信的强烈。它被认为是迄今为止所研究的同类事件中最强大的，估计携带了300库仑的电荷，比典型的闪电所携带的电荷多100倍。

在过去的20年里，科学家们已经确定了几种这种奇怪的力量，但其中许多目击事件是公众意外捕捉到的。

例如，一架从印度巴德拉克上空经过的飞机拍摄到了一条紫色条纹，另一个是在中国石坑崆海拔1902米的山顶附近用夜间相机拍摄到的。2013年，美国宇航局在国际空间站上增加了一个实验，以帮助更好地、更积极地观察云顶上方的场景，以便我们能够捕捉到巨大喷流的行动。尽管如此，科学界仍然没有很多为搜索而定制的观测系统。

这就是为什么俄克拉荷马州2018年的事件是偶然的。碰巧的是，这一极端事件发生在该州一堆相关的科学仪器附近，如卫星网络和检测所谓的"极高频信号"的闪电测绘系统。该地区的一位公民科学家甚至用弱光相机拍下了它。因此，根据所有这些线索，一组科学家收集了尽可能多的关于这架飞机的数据，试图对四年前发生在俄克拉荷马州天空中的事情进行详细描述。

佐治亚理工学院的研究科学家、8月3日发表在《科学进展》杂志上的一篇关于该结构的论文的作者Levi Boggs在一份新闻稿中说：“我们能够用真正高质量的数据对这个巨大喷流进行三维绘图。”

这样的三维结构在寻求解码巨大喷流的过程中非常重要，因为它们从云层中升起意味着它们经常被遮挡在视野之外。 Boggs说：“我们能够看到云顶之上的非常高的频率源，这在以前是没有看到过的，而且是如此的详细。而这些甚高频信号提供了一个关于巨大喷流的信息‘金矿’。”

基本上，从雷雨云中发出的闪电是由引线和流线的组合产生的。引线是电荷差异的结果，有助于发展闪电，而流线则是在这些发展中的闪电的最顶端。这些力量共同作用于传播来自暴风云内部的电流，但引线通常构成了放电的主体。

新研究的研究人员首先明确地看到，在俄克拉荷马州的事件中，巨大喷流产生的引线和流线位于雷暴云的上方，而不是在它们通常被发现的底部。其次，“无线电和光学数据显示了第一个明确的证据，即闪电网络观察到的VHF是由首领前面的流线产生的，”研究作者写道。

“那些冷流在云顶上方开始传播，”Boggs解释说。“它们一直传播到低电离层，高度为50-60英里，在云顶和低电离层之间建立了直接的电气连接。”

除此之外，研究小组还剖析了许多其他有趣的巨大喷流电荷动态，甚至对这些奇怪的光束为什么会喷出的一个可能的解释做出了定论。“不管是什么原因，通常会有一个云对地放电的抑制，”Boggs说。“在没有我们通常看到的闪电放电的情况下，巨大喷流可能缓解了云中多余的负电荷的积聚。”