Den 22. oktober 2017 frigav stormskyer, der samledes over det centrale USA, et lynnedslag så stort, at det oplyste himlen over Texas, Oklahoma og Kansas. Horisontalt, der spænder over 500 miles (500 kilometer) over disse tre stater, var støften så hidtil uset, at en gruppe forskere skrev en undersøgelse om det og beskrev det som en "megaflash": Det var en af de længste lynnedslag nogensinde registreret.
Normalt måler lynnedslag mellem 1 og 20 miles (1 og 20 km) i længden. Men som stadig mere sofistikerede kortlægningsteknikker har afsløret, knækker nogle virkelig kolossale bolte over vores hoveder. Disse nylige opdagelser rejser et interessant spørgsmål: Hvor stor kan lynet faktisk blive? Og skulle vi være bekymrede over disse atmosfæriske tunge vægte?
Lyn opstår i stormskyer, når der udvikles en stærk positiv ladning i en region i skyen, og der udvikles en stærk negativ ladning i en anden, hvilket skaber elektriske kræfter mellem dem. "En lynnedgang indledes i et område, hvor de elektriske kræfter er ekstremt stærke. De bliver stærke nok til, at luften ikke kan modstå den elektriske kraft længere og nedbrydes," sagde Don MacGorman, fysiker og seniorforsker ved Nationalhavet og Atmospheric Administration (NOAA) og en forfatter til papiret om 2017-megaflash.
Det betyder, at når den elektriske kraft vokser, nedbryder den luftens isolerende kraft, hvilket normalt holder områder med forskellig ladning adskilt fra hinanden. Forskere mener, at dette sker, fordi opbygningen af den overdrevne elektriske kraft begynder at fremskynde frie elektroner i luften - dem, der ikke er knyttet til et atom eller et molekyle - som igen slår andre elektroner løs fra deres atomer og molekyler, forklarede MacGorman. Dette fortsætter og accelererer flere og flere elektroner: "Forskere kalder denne proces for en elektronskred, og det er hvad vi mener, når vi siger, at luften bryder sammen," fortalte MacGorman til Live Science.
Dette skaber til sidst en meget varm kanal i luften, der fungerer som en ledning, hvis ender vokser udad mod de positive og negative ladninger, der forårsagede sammenbruddet. Den voksende kanal forbinder efterhånden de positive og negative ladninger, og når den gør det, udløser den enorme elektriske strøm, som vi kender som et lyn.
”Tænk på det som en gigantisk gnist, der er vokset gennem skyen,” sagde MacGorman.
Undertiden har den nedre region af en sky, der normalt indeholder positiv ladning, ikke nok ladning alene for at stoppe kanalen. Så lynet fortsætter med at vokse og strækker sig nedad mod jorden. Når den gør det, trækker den en opadvendt gnist fra jorden for at møde den - og udløser en lynnedslag med enorme elektriske strømme, der transporterer noget af stormens ladning til jorden. Disse sky-til-jorden kanaler er det, som de fleste af os ofte forestiller os, når vi tænker på lyn; de levende gafler, der rammer Jorden.
Men hvilke faktorer begrænser størrelsen på disse massive bolte?
Forskere har forsøgt at besvare dette spørgsmål i årtier. Lodret er omfanget af en flash begrænset af højden af en stormsky eller afstanden fra jorden til dens højdepunkt - hvilket er cirka 20 km (20 km) på det højeste. Men horisontalt giver et omfattende skysystem meget mere plads at lege med.
Tilbage i 1956 demonstrerede en meteorolog ved navn Myron Ligda dette, da han brugte radar til at opdage den længste lynnedslag nogen nogensinde havde registreret på det tidspunkt: en bolt, der strækkede sig over 100 km.
I 2007 brød forskere rekorden ved at identificere en blinkning over staten Oklahoma, der målte 326 km lang. Den nylige undersøgelse af MacGorman og hans kolleger slog dette nummer ud af parken. Det lys, der blev udsendt af denne flash, var så stærkt, at det oplyste et jordareal på 67.000 kvadratkilometer, beregnet forskerne. Men selv den flash er nu overgået: En anden nylig undersøgelse i tidsskriftet JGR Atmospheres beskrev en flash, der strækker sig over 673 km (673 km).
Sådanne megaflash er sjældne. Men nu, hvor vi har teknologien til at registrere dem, finder vi dem oftere. I stedet for kun at stole på jordbaserede systemer, der bruger antenner og radar til at detektere lyn, er eksperter begyndt at observere det fra et meget anderledes udsigtspunkt: satellitter. Begge de nylige rekordstore blink blev målt ved hjælp af teknologi kaldet en Geostationary Lightning Mapper, en sensor, der er til stede på to satellitter, der kredser om Jorden, hvilket giver et ekspansivt billede af stormsystemerne nedenfor.
"Dette system reagerer på det lys, der udsendes fra en sky-top, så vi ser lyset fra lynet blinke og kan derefter kortlægge det, stort set over hele denne halvkugle," sagde MacGorman.
Kombineret med data fra et jordbaseret system kaldet Lightning Mapping Array, malede disse visuelle satellitdata i høj opløsning et billede af lynets enorme omfang i oktober 2017.
Vi er dog stadig i mørke omkring nøjagtigt, hvordan disse enorme elektriske belysninger vokser så længe. Forskere mener, at skystørrelse er en faktor, fordi jo større skysystemet er, jo større potentiale er der for, at lynet blinker inden i det. MacGorman tilføjer også, at det er nødvendigt, at "mesoskala-processer - vindstørrelser i stor skala, der gør det muligt at binde dette system til at vedvare i lang tid."
Så med scenen, der er indstillet af disse monsterskyer, hvad sker der faktisk inden i dem? "Disse megaflash ser ud til at være som en kontinuerlig række af udledninger i meget tæt rækkefølge," sagde Christopher Emersic, en forsker, der studerer elektrisk tordenvejr ved University of Manchester, U.K.
Han antager, at hvis et skysystem er meget ladet over et stort område, kan en række udledninger forplantes gennem det som en linje med faldende dominoer. "Hvis dominoer alle er indstillet uden et for stort hul, udløser man et andet i en stor serie af vælte. Ellers 'mislykkes', og i dette tilfælde får du kun en mindre rumlig lynhændelse snarere end en megaflash," Emersic fortalte Live Science.
Jo større modersky, jo større mulighed er der for, at dechargen fortsætter med at forplantes. "Derfor kan megaflash i princippet være lige så stor som moderskyen, hvis ladestrukturen er befordrende," sagde Emersic.
Det betyder også, at der sandsynligvis er meget større blink derude, end vi allerede har set. "Storme kan blive større end," sagde MacGorman.
Med andre ord ved vi stadig ikke nøjagtigt, hvor stor den største lynnedslag kunne være.
På trods af det apokalyptiske billede, de maler, er megaflash ikke nødvendigvis farligere end almindeligt lyn: "En rumligt omfattende flash betyder ikke nødvendigvis, at den bærer mere energi," forklarede Emersic.
Når det er sagt, fordi skysystemerne, hvorfra de stammer, er så store, kan megaflash-strejker være vanskelige at forudsige.
"Sådanne begivenheder kan ofte føre til markstrejker langt væk fra den vigtigste lynaktivitet i den konvektive kerne," sagde Emersic. "En person på jorden kunne tro, at stormen er gået, men blive overrasket af en af disse rumligt omfattende udledninger tilsyneladende fra intetsteds."
Det er også muligt, at der i en opvarmende verden kan være en uptick i de typer storme, der giver anledning til megaflash, sagde Emersic. "Og så indirekte kan det gøre forholdene mere sandsynlige og derved øge deres hyppighed."
I øjeblikket er megaflash ikke så almindeligt: MacGorman vurderer, at de kun udgør omkring 1% af lynnedslagene generelt. Ikke desto mindre vil forskere som ham fortsætte med at jage - og uden tvivl opdage - endnu større kvinder for os at undre os over.
