2022-08-05 ジョージア工科大学
この巨大ジェットは、雷雨から電離層（宇宙の下端）へ約300クーロンもの電荷を移動させたと推定される。一般的な稲妻は、雲と地上、あるいは雲中で5クーロン以下の電荷しか流さない。この上方への放電には、比較的低温（華氏400度程度）のプラズマストリーマーと、リーダーという非常に高温（華氏8000度以上）の構造物が含まれています。
衛星とレーダーデータを使って、放電の非常に高温のリーダー部分が雲の上のどこに位置しているかを知ることができました。
雷からのVHF帯の電波は、雷の先端にあるストリーマと呼ばれる小さな構造体から放射され、強い電流はこの先端のかなり後方にあるリーダーという導電路に流れる。
＜関連情報＞
- https://research.gatech.edu/3d-study-gigantic-jet-provides-new-insights-upward-lightning-bursts
- https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abl8731
電波と光の3次元マッピングで明らかになった巨大ジェットの上方伝播 Upward propagation of gigantic jets revealed by 3D radio and optical mapping
Levi D. Boggs,Doug Mach,Eric Bruning,Ningyu Liu ,Oscar A. van der Velde ,Joan Montanyá,Steve Cummer,Kevin Palivec,Vanna Chmielewski ,Don MacGorman ,Michael Peterson
Science Advances Published:3 Aug 2022
DOI: 10.1126/sciadv.abl8731
Abstract
Occasionally, lightning will exit the top of a thunderstorm and connect to the lower edge of space, forming a gigantic jet. Here, we report on observations of a negative gigantic jet that transferred an extraordinary amount of charge between the troposphere and ionosphere (∼300 C). It occurred in unusual circumstances, emerging from an area of weak convection. As the discharge ascended from the cloud top, tens of very high frequency (VHF) radio sources were detected from 22 to 45 km altitude, while simultaneous optical emissions (777.4 nm OI emitted from lightning leaders) remained near cloud top (15 to 20 km altitude). This implies that the high-altitude VHF sources were produced by streamers and the streamer discharge activity can extend all the way from near cloud top to the ionosphere. The simultaneous three-dimensional radio and optical data indicate that VHF lightning networks detect emissions from streamer corona rather than the leader channel, which has broad implications to lightning physics beyond that of gigantic jets.
