Uma equipe de pesquisadores de várias instituições na Índia e no Japão descobriu que é possível usar um detector de múons para medir o potencial elétrico em tempestades. O artigo é publicado na revista Cartas de revisão física . Os pesquisadores explicam que notaram que os níveis de detecção de múons caíram durante as tempestades, e usou essa informação para calcular o potencial elétrico em tempestades.

Os relâmpagos que cruzam o céu são ampla evidência de que as tempestades produzem eletricidade. Nas últimas décadas, cientistas enviaram balões e aviões em tempestades para aprender mais sobre o que se passa dentro deles. Mas os sensores usados ​​em tais esforços só foram capazes de capturar dados sobre partes muito pequenas das tempestades. Neste novo esforço, os pesquisadores desenvolveram uma maneira de capturar uma medição crítica de uma tempestade inteira - seu potencial elétrico.

O potencial elétrico de uma tempestade é definido como a quantidade coletiva de trabalho que seria necessária para mover seus elétrons de uma parte da nuvem para outra. Em tempestades, o potencial elétrico surge à medida que as gotas de água carregadas positivamente sobem e as gotas negativamente carregadas afundam, e o ar entre eles torna-se condutor. Por causa de sua atividade elétrica, tempestades podem ter um impacto sobre os múons, forçando-os a perder energia, o que impede que os detectores de múons os detectem.

Os múons são um dos tipos de partículas minúsculas que resultam quando as partículas cósmicas se chocam com a atmosfera e se quebram em milhões de fragmentos - eles chovem constantemente de cima. Os cientistas construíram detectores de múons para estudá-los. Uma dessas instalações é o GRAPES-3, localizado na Índia. Possui 400 detectores de múons localizados no solo, cobrindo aproximadamente 25, 000 metros quadrados. Juntos, eles detectam milhões de múons a cada minuto. Os pesquisadores com esse novo esforço começaram a monitorar as mudanças nos níveis de detecção quando notaram que os níveis caíam quando as tempestades estavam por cima. Eles relataram que monitoraram e estudaram as mudanças em tais níveis durante o período de abril de 2011 a dezembro de 2014. Durante uma tempestade particularmente grande que ocorreu em 1º de dezembro, 2014, os níveis de múon caíram 2%.

Como parte de sua pesquisa, a equipe construiu um simulador de tempestade para calcular o potencial elétrico total de uma tempestade com base na queda de múons detectada. Eles relatam que seu simulador mostrou que a tempestade de dezembro tinha um potencial elétrico de 1,3 bilhão de volts.

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