ذرات پرانرژی که از فضای دوردست می‌آیند، می‌توانند در شناسایی منشأ رعد ‌و ‌برق مؤثر باشند.

پژوهشگران هلندی موفق شدند تا میدان‌های الکتریکی شدید درون ابرهای مولد رعد‌و‌برق را با استفاده از یک رصدخانه‌ی رادیویی اندازه‌گیری کنند. اگرچه قبلاً هم با روش‌هایی دیگر چنین اندازه‌گیری‌هایی صورت گرفته است اما مزیت روش جدید آن است که می‌تواند ابزار مناسب‌تری برای شناسایی منشأ رعد‌و‌برق باشد.

آن‌ها این کار را با استفاده از شبکه‌ای از آنتن‌های رادیویی و آشکارکننده‌های ذرات که در پنج کشور اروپایی مستقر شده بودند، انجام داده‌اند. هنگامی که یک ذره‌ی پرانرژی پرتوی کیهانی نظیر پروتون یا هسته‌های اتمی سنگین‌تر با مولکول هوا برخورد می‌کنند، یک واکنش زنجیره‌ای را آغاز می‌کنند که طی آن ذرات باردار الکتریکی (عمدتاً الکترون) به سمت زمین جاری می‌شوند. آنتن‌های مذکور امواج رادیویی منتشر شده توسط این ذرات را در حین سقوط آشکارسازی می‌کنند.

این گروه 762 زنجیره‌ی پرانرژی در بین سال‌های 2011 تا 2014 اندازه‌گیری کرده‌اند. در آب‌و‌هوای خوب الگوی فرود آن‌ها منظم بوده است اما هنگام حضور ابر‌های مولد رعد‌و‌برق دچار آشفتگی شده است. آن‌ها در چنین مواقعی مدل خود را با میدان‌های الکتریکی شدید درون این ابرها بازطراحی کرده‌اند و سپس با بازمحاسبه بر مبنای روش قبلی بین نتایج به همپوشانی دست یافته‌اند (ویدئو را ببینید).

اندازه‌گیری میدان‌های الکتریکی درون ابرها می‌تواند به حل یکی از سوالات بی‌پاسخ در علم جوشناسی کمک کند: اینکه رعد‌و‌برق چگونه آغاز می‌شود. چرا که میدان‌های الکتریکی به اندازه‌ای قوی نیستند که هوا را از یک عایق الکتریسیته به یک هادی تبدیل کنند.

بعضی از پژوهشگران معتقدند که شاید پرتوهای کیهانی شروع‌کننده‌ی این جریان باشند. و این پژوهش جدید می‌تواند نقطه‌ی آغاز مناسبی برای آزمایش این فرضیه باشد.

منبع:   Cosmic rays reveal the secrets of thunderstorms