¿El rayo se ve diferente en un vacío que el patrón de ramificación aleatorio que hace en la atmósfera?

Tomado de la ciencia:

“Cuando el campo eléctrico se vuelve muy fuerte (del orden de decenas de miles de voltios por pulgada), las condiciones están maduras para que el aire comience a descomponerse. El campo eléctrico hace que el aire circundante se separe en iones y electrones positivos: el aire está ionizado . Tenga en cuenta que la ionización no significa que haya más carga negativa (electrones) o más carga positiva (núcleos atómicos positivos / iones positivos) que antes. Esta ionización solo significa que los electrones y los iones positivos están más separados que en su estructura molecular o atómica original. Esencialmente, los electrones han sido despojados de la estructura molecular del aire no ionizado.

La importancia de esta separación / separación es que ahora los electrones son libres de moverse mucho más fácilmente de lo que podrían antes de la separación. Entonces, este aire ionizado (también conocido como plasma ) es mucho más conductor que el aire no ionizado anterior. Incidentalmente, la capacidad o libertad de los electrones para moverse es lo que hace que cualquier material sea un buen conductor de electricidad. Muchas veces, los metales se conocen como núcleos atómicos positivos rodeados por una nube de electrones similar a un fluido. Eso hace que muchos metales sean buenos conductores de electricidad “.

Como lo entiendo, necesitas moléculas de ALGO en el aire para permitir que la corriente pase a través. En el espacio, las moléculas están tan alejadas que podrían no estar allí, por lo que los rayos solo deberían poder ocurrir en las nebulosas, cerca de los agujeros negros (Las 6 cosas más alucinantes jamás descubiertas en el espacio, ver # 4) u otros lugares el universo donde la materia es lo suficientemente densa como para permitirlo. Dicho esto, no hay razón para que un rayo se vea diferente, tomará el camino que sea más fácil y siempre será aleatorio.

Sin una atmósfera o gases de cualquier tipo, sería imposible que se formaran rayos. La diferencia de potencial eléctrico necesaria para hacer que los electrones fluyan entre dos puntos muy separados en ausencia de gases entre los dos puntos es increíblemente grande. Considerar cómo se forman las chispas – Brecha de chispa

Típicamente, múltiples procesos están involucrados en la formación de rayos. Los rayos cósmicos y las partículas radiactivas normalmente en el aire ionizan continuamente pequeñas cantidades de aire. Esto produce algunos electrones libres e iones positivos. En un campo eléctrico entre la Tierra y las nubes, estas partículas cargadas se aceleran, y algunos de los electrones obtienen suficiente energía para ionizar átomos y moléculas adicionales. Una vez que esto ha sucedido lo suficiente, las rutas de ionización relativamente pequeñas, algo aleatorias, se unen y, de repente, la resistencia eléctrica se vuelve muy baja en esos patrones de ramificación, y siguen los trazos de los rayos.

En ausencia de los bits de ionización, un campo eléctrico suficientemente grande puede causar la descomposición de las moléculas de aire en electrones e iones, y las chispas pueden formarse de esta manera.

Si la densidad de las moléculas de gas llega a ser lo suficientemente baja como para ser considerada como un buen vacío, los electrones pueden saltar entre dos puntos de gran diferencia de potencial, pero no se produce una chispa visible. Esto se llama un “arco de vacío” – Arco de vacío

Hasta cierto punto, a medida que disminuye la densidad de los gases, aumentan las posibles longitudes de chispas que pueden formarse con una diferencia de potencial particular o un aumento de “voltaje”. Eventualmente, la densidad puede llegar a ser demasiado baja para producir una chispa visible, ya que habrá muy pocas colisiones entre los electrones acelerados y las moléculas / iones de aire para dar como resultado una alta aceleración de las partículas cargadas necesarias para producir luz visible. Los gases en los globos de plasma están a presiones inferiores al 10% de la presión de aire estándar. Con la misma mezcla de gas a presión estándar, las chispas no podrían formarse a menos que el electrodo central fuera inferior a una décima parte de la distancia al globo de vidrio, como es típico en los globos de plasma.