Dữ liệu nghiên cứu mới giúp các nhà khoa học chắc chắn siêu sét tồn tại với độ sáng và năng lượng vượt xa sét thường.
Sau khi đánh giá dữ liệu thu thập trong nhiều năm, các nhà khoa học xác nhận siêu sét có thể sản sinh ít nhất 100 gigawatt điện. Trong khi đó, theo Bộ Năng lượng Mỹ, tổng lượng điện do tất cả pin Mặt Trời và turbine gió ở Mỹ sản xuất năm 2018 vào khoảng 163 gigawatt. Nhóm nghiên cứu cũng phát hiện siêu sét có nguồn gốc khác thường. Sét hình thành khi điện tích ở các đám mây tiếp xúc với mặt đất, và trong phần lớn trường hợp đám mây tích điện âm. Tuy nhiên, siêu sét hình thành trong tương tác hiếm giữa đám mây và mặt đất, khi đám mây tích điện dương.
Những siêu sét sáng nhất phổ biến ở nơi thường xuất hiện giông bão. (Ảnh: Shutterstock).
Siêu sét được mô tả lần đầu tiên như những tia sét mạnh gấp hơn 100 lần sét thường, theo nghiên cứu công bố năm 1977 trên tạp chí Geophysical Research. Dữ liệu cho nghiên cứu đó đến từ quan sát của vệ tinh Vela satellites phóng năm 1969 để phát hiện các vụ nổ hạt nhân từ vũ trụ và vận hành cho tới năm 1979. Thiết bị của Vela ghi nhận hàng nghìn tia sét mỗi năm, bao gồm siêu sét trên khắp thế giới và nơi chúng thường xuất hiện nhất là phía bắc Thái Bình Dương, B. N. Turman, nhà khoa học ở Trung tâm ứng dụng kỹ thuật không quân tại Căn cứ Không quân Patrick, Florida, viết trong nghiên cứu.
Một siêu sét gần Nam Phi năm 1979 mạnh đến mức được cho là làm phát nổ bom nguyên tử. Siêu sét khác đánh trúng Newfoundland năm 1978 gây thiệt hại dọc khu vực dài 1,6 km, làm cây cối bổ đôi, ăngten TV xoắn lại, máy biến áp bị phá vỡ, bộ ngắt mạch treo lủng lẳng trên cột điện và nhiều miệng hố xuất hiện trên nền tuyết. Tuy nhiên, siêu sét vô cùng hiếm gặp, chỉ xuất hiện với tỷ lệ 0,00005%.
Trong hai nghiên cứu mới cùng công bố vào ngày 12/11 trên tạp chí Geophysical Research: Atmospheres, các nhà nghiên cứu sử dụng vệ tinh để quan sát siêu sét. Nghiên cứu đầu tiên mô tả những tia sét sáng nhất ở châu Mỹ từ năm 2018 tới 2020 bằng cảm biến Geostationary Lightning Mapper (GLM) trên Vệ tinh môi trường vận hành địa tĩnh (GOES-R).
"Chúng tôi tập trung vào siêu sét sáng hơn đáng kể so với sét thường, chứa năng lượng nhiều hơn ít nhất 100 lần. Một số trường hợp thậm chí sáng gấp 1.000 lần sét thường", Michael Peterson, chuyên gia cảm biến từ xa ở Phòng thí nghiệm Quốc gia Los Alamos tại New Mexico, người đứng đầu cả hai nghiên cứu, cho biết.
Trong nghiên cứu thứ hai, các nhà khoa học phân tích dữ liệu thu thập từ năm 1997 đến 2010 bằng vệ tinh Fast On‐Orbit Recording of Transient Events (FORTE). Cả GLM và FORTE đều là thiết bị quang học, nhưng đo các đặc điểm hơi khác biệt của tia sét, theo Peterson. FORTE ghi chép khoảnh khắc sáng nhất của siêu sét. Trong khi đó, GLM đo tổng năng lượng của siêu sét trong thời gian 2 micro giây.
Peterson và cộng sự nhận thấy siêu sét có thể phát ra từ xung điện giữa các đám mây, hoặc xung từ đám mây đến mặt đất. Siêu sét xuất hiện trên đại dương lấy năng lượng từ sự tích điện dần dần ở đám mây giông. Những siêu sét sáng nhất thường tập trung ở khu vực địa lý, nơi các cơn giông bão lớn phổ biến và gắn liền với tia sét nằm ngang trải dài hàng trăm kilomet gọi là megaflash.