Kích hoạt sét Tia_sét

Sét suýt đánh trúng tàu con thoi trong nhiêm vụ STS-8.

Tên lửa

Sét có thể được kích hoạt bằng cách phóng một tên lửa có dây cước kim loại nối nó với mặt đất vào mây dông. Dây cước sẽ được xả ra khi tên lửa bay lên. Nó sẽ là con đường dễ dàng nhất (điện trở thấp) cho sự trao đổi điện tích giữa các đám mây và mặt đất, nên luồng dẫn sẽ theo dây cước và đi xuống dất tạo thành sét CG.[89] Ngoài ra, những luồng khí thải từ tên lửa cũng có thể tạo ra con đường cho sét đánh xuống, như đã được chứng kiến trong nhiệm vụ Apollo 12 sau khi tên lửa cất cánh.

Sét cũng có thể được kích hoạt bởi các vật nhân tạo khác như máy bay có thể sẽ kích hoạt sét khi các luồng dẫn ion đang tìm đường dễ nhất để di chuyển từ chỗ này sang chỗ khác của đám mây và các máy bay làm bằng vật liệu dẫn điện rất tốt. Những vệt ngưng tụ hơi nước mà máy bay để lại trên không trung có thể có ảnh hưởng tới sự thiết lập các con đường ion dẫn theo tia sét.[90]

Núi lửa

Bài chi tiết: Sét núi lửa

Có nhiều cách mà hoạt động núi lửa tạo ra các điều kiện thích hợp để sinh ra sét. Một lượng lớn vật liệu vụn và các loại khí bị phun ra nổ mạnh vào bầu khí quyển, tạo ra một đám mây hạt dày đặc. Mật độ dày và chuyển động liên tục của các khối tro trong đám mây khói núi lửa tạo ra điện tích bởi tương tác ma sát, dẫn đến sự phóng điện. Những tia chớp rất mạnh sẽ thường sinh ra khi đám mây cố gắng tự trung hòa chính nó. Do hàm lượng vật liệu rắn (tro) rất lớn chứ không phải các vùng nước trong đám mây là nguyên nhân sinh ra điện tích, nên không giống như một đám mây dông thông thường, nó thường được gọi là bão sét bẩn.

Vật chất phun ra từ núi lửa vào khí quyển có thể kích hoạt sét.

Có ba biểu hiện của sét kích hoạt bởi núi lửa là:

  • Một vụ phun trào cực lớn đẩy một lượng lớn khí và vật liệu vào tầng khí quyển sẽ kích hoạt sét ngay lập tức, những tia sét này rất mạnh mẽ và thường xuyên xảy ra. Hiện tượng này được ghi nhận đầu tiên bởi Pliny The Elder trong vụ phun trào núi lửa năm 79 sau công nguyên của ngọn Vesuvius, ông cũng đã chết trong vụ phun trào này.[91]
  • Tương tự, hơi khí và tro bốc ra từ miệng núi lửa hoặc các khe trên sườn núi lửa có thể tạo ra nhiều tia chớp đánh ngược lên trên, tập trung hơn và nhỏ hơn đôi khi có thể dài đến 3 km.
  • Các tia điện nhỏ dài khoảng 1 m tồn tại khoảng vài mili giây, mới được ghi nhận hình thành gần các lớp mắc ma mới đùn lên, chứng tỏ vật liệu này đã có điện tích từ trước khi bị phun ra khí quyển.[92]

Laser và vụ nổ nhiệt hạch

Những năm 1970[93] các nhà khoa học đã cố gắng kích hoạt sét bằng laser hồng ngoại hay tử ngoại, nó sẽ tạo ra một đường ion hóa dễ dẫn điện mà từ đó các điện tích sẽ đi theo từ mây xuống đất. Việc này để đảm bảo an toàn cho các bệ phóng tên lửa, các cơ sở điện và những mục tiêu quan trọng khác.

Sét được kích hoạt nhân tạo trong phòng thí nghiệm nhờ cuộn Tesla.

Tại New Mexico Hoa Kỳ các nhà khoa học đã thử nghiệm một hệ thống laser mạnh cỡ terawatt để kích hoạt sét. Các nhà khoa học đã chiếu hệ thống laser cực mạnh vào đám mây để nó hạn chế việc phóng điện vào một khu vực nào đó. Dòng laser sẽ tạo ra một đường ion hóa được gọi là "filaments" (sợi). Trước khi các tia sét đi xuống mặt đất các filament sẽ dẫn các tia sét đến một chỗ định sẵn, nó đóng vai trò như một cột thu lôi. Tuy nhiên các filament này lại tồn tại trong thời gian quá ngắn để có thể kích hoạt sét. Tuy nhiên việc nó làm tăng sự xáo động điện tích trong các đám mây đã được ghi nhận. Theo các nhà khoa học Pháp và Đức những người đã thực hiện thí nghiệm trên, việc phóng một xung nhanh được tạo ra bởi laser có thể sẽ dẫn các tia sét vào nơi được định trước. Các phân tích thống kê cho thấy rằng các xung laser của họ thực sự tăng cường các hoạt động điện trong đám mây dông, nó đã tạo ra một sự phóng điện nhỏ trong các đám mây nơi mà tia laser được chiếu vào.

Ngoài ra, người ta cũng đã chứng kiến các tia sét được kích hoạt trong những đám mây hình nấm trong các cuộc thử nghiệm vụ nổ nhiệt hạch. Những vụ nổ có thể cung cấp thêm vật liệu dẫn điện, làm xáo động khí quyển và kích hoạt tia sét. Các bức xạ gamma cường độ cao sinh ra từ các vụ nổ hạt nhân lớn có thể phát triển nên các vùng tích điện rất mạnh trong không khí xung quanh thông qua sự tán xạ Compton. Các vùng không gian tích điện mạnh này có thể tạo ra nhiều tia sét trong khí quyển lân cận ngay sau khi thiết bị phát nổ.[94]

Tài liệu tham khảo

WikiPedia: Tia_sét http://stratocat.com.ar/fichas-e/1989/PAL-19890605... http://museumvictoria.com.au/pharlap/horse/lightni... http://books.google.com.br/books?id=zwwLaUM4lGAC&p... http://www.ufpe.br/new/visualizar.php?id=5005 http://amsglossary.allenpress.com/glossary/search?... http://www.boston.com/news/globe/health_science/ar... http://www.britannica.com/EBchecked/topic/340767 http://ecmweb.com/content/path-least-resistance http://www.howstuffworks.com/Lightning.htm http://mauryk2.com/2010/11/06/john-kasper-the-nati...