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一項新的研究表明,科學家們已經確定,與預期相反,電火花的先導體可以分裂。 這些發表在4月29日出版的《物理評論快報》上的研究結果,可能有助於解釋最近觀測到的高度達到 70 公里的閃電現象。
當電子在電場中移動時,它們會從周圍的氣體分子中釋放出電子,併產生電離氣體,而電離氣體反過來又會產生自身的電場。 之前的研究表明,這種情況會產生管狀通道且直徑固定的流注(可見火花的先兆)。 但是,當阿姆斯特丹數學和計算機科學中心的曼努埃爾·阿雷斯及其同事模擬流注在 50,000 伏特(是先前研究中使用的電場強度的兩倍)的氮氣中移動時,他們觀察到自發分裂現象。 研究人員發現,隨著流注的增長,它們的前沿邊緣會擴張和衰減。 一旦流注變薄,其前沿的凸起就會導致電場集中在它們周圍,這反過來又提高了電離速度,並導致凸起比前沿的其餘部分增長得更快。 隨後發生分支。
這種機制反映了珊瑚礁中可能發生的過程:如果生物體的某一部分先於其他部分移動,它將獲得更多的食物並生長得更快。 並且由於最近觀測到的地球上方數十公里處的藍色噴流似乎以與靠近地面的火花非常相似的方式分支,因此這項新工作可能有助於闡明那些難以捉摸的閃光背後的力量。