과학적 끈기의 놀라운 표출로, 펜실베이니아 주립대학의 한 팀이 마침내 트루먼 행정부 시절부터 연구자들이 의심해 온 것을 확인했다: 나무들이 뇌우 동안 전기로 빛난다는 것이다. 저명한 교수 윌리엄 브루네, 박사 과정 학생 패트릭 맥팔랜드, 조교수 제나 젠킨스, 전 부교수 데이비드 밀러로 구성된 이 그룹은 2024년 6월에 개조된 2013년식 토요타 시에나로 로드 트립을 떠났다. 그들의 임무: 야생에서 코로나 방전의 희귀한 현상을 포착하는 것이었다.
3주 동안 그들은 플로리다의 유명하게 변덕스러운 여름 폭풍을 쫓았지만, 빈손으로 돌아왔다. 돌파구는 선샤인 스테이트가 아니라, 노스캐롤라이나 대학교 펨브로크에서의 전략적 휴게소에서 찾아왔다. 거기서 그들은 2시간 동안 지속된 뇌우 동안 약 100피트 떨어진 단풍나무에 맞춘 맞춤형 코로나 관측 망원경 시스템을 조준했다. 그들은 그 나무에서 859건의 코로나 사건을 기록했고, 근처의 긴 바늘 로블리 소나무에서 또 다른 93건을 기록했으며, 각 사건은 1초 미만에서 수 초까지 지속되었다.
이 현상은 뇌운이 큰 음전하를 발생시켜, 땅에서 양전하를 끌어올려 나무를 타고 올라가 잎 끝에 집중될 때 발생한다. 이는 가시광선과 자외선 모두에서 희미한 빛을 생성할 만큼 강한 전기장을 만든다. 이 자외선 방사는 수증기를 분해하여 하이드록실을 형성할 수 있는데, 이는 공기 중의 메탄을 포함한 오염물질을 정화하는 데 도움이 되는 중요한 대기 산화제이다.
이 현장 확인은 팀의 이전 실험실 작업을 기반으로 하는데, 그들은 가지에 고전압, 저전류 펄스를 적용하고 자외선 방출을 하이드록실 생성과 연결했다. 그들은 또한 코로나 지점에서 약간의 잎 손상을 언급했다. 뉴턴식 망원경에 자외선 감지 카메라를 연결한 이 망원경 시스템은 태양 자외선을 차단하도록 특별히 보정되어, 오직 코로나, 번개, 또는 불만이 이를 유발하도록 보장한다.
"이것은 아직도 발견 과학이 이루어지고 있다는 것을 보여줍니다,"라고 지구물리 연구 편지에 발표된 논문의 주저자인 맥팔랜드가 말했다. 그는 이 광경을 "뇌우가 머리 위로 지나갈 때 반짝이는 코로나의 넓은 영역이 빛나는" 것으로 묘사했는데, 이는 육안으로는 거의 보이지 않지만 공기 질, 기후 과정, 및 산림 건강에 잠재적인 영향을 미칠 수 있다.
이제 그들이 70년 된 이론을 옳다는 것을 증명했으니, 연구자들은 다음 논리적 질문으로 넘어갔다: 이 빛나는 과정이 나무를 해치나? 그들이 어떻게든 이익을 얻나? 그들이 이를 견디거나 심지어 이용하도록 진화했나? 알아내기 위해, 그들은 나무 생태학자 및 생물학자들과 협력하고 있다. 이 연구는 미국 국립 과학 재단의 자금 지원을 받았다.