2017年10月22日，聚集在美國中部上空的風暴雲釋放出一道巨大的閃電，照亮了德克薩斯州、俄克拉荷馬州和堪薩斯州的天空。橫貫這三個州超過500公裡，這次震動是前所未有的，一組研究人員寫了一份關於它的研究報告，稱之為「巨閃」：這是有史以來最長的閃電之一。
通常情況下，閃電的長度只有1到20公裡。但隨著越來越複雜的繪圖技術的出現，一些真正巨大的閃電在我們頭頂上噼啪作響。最近的這些發現提出了一個有趣的問題：閃電到底能有多大？我們應該擔心這些大氣中的重量級物質嗎？
當強正電荷在雲的一個區域產生，而強負電荷在另一個區域產生，它們之間就會產生強電場，風暴雲就會產生閃電。「閃電是在一個電場非常強的地方產生的。它們變得足夠強大，以至於空氣再也承受不住電的力量，就會被擊穿。」美國國家海洋和大氣管理局(NOAA)的物理學家和高級研究員唐·麥克格曼(Don MacGorman)說。
這意味著，隨著電力的增長，空氣的絕緣能力會被破壞，而絕緣能力通常會使不同電荷的區域相互隔離。研究人員認為，這是因為過量的電磁力開始加速空氣中的自由電子，從而使其電子從原子和分子中脫離出來。科學家稱這個過程為電子雪崩，這就是我們所說的空氣擊穿。
這最終在空氣中形成一個非常熱的通道，就像電線一樣，其末端向外生長，朝嚮導致擊穿的正負電荷。成長中的通道最終將正負電荷連接起來，一旦連接起來，就會觸發我們所知的巨大電流，即閃電。
但是，是什麼因素限制了這些大型閃電的尺寸呢？
幾十年來，研究人員一直試圖回答這個問題。在垂直方向上，閃電的範圍受到風暴雲高度的限制，最高點大約是20公裡。但從水平上講，一個廣泛的雲系統提供了更多的發揮空間。
早在1956年，一位名叫米隆·利格達的氣象學家就證明了這一點，當時他用雷達探測到了有史以來最長的閃電：一道跨越100公裡的閃電。
然後在2007年，研究人員通過鑑定俄克拉荷馬州上空一道長度為321公裡的閃電打破了這一記錄。然而，麥克格曼和他的同事最近的研究得出了一個更驚人的數字。據研究人員計算，這道閃電發出的光如此強烈，照亮了67845平方公裡的地面。但即使是這樣的閃光現在也被超越了:《JGR atmosphere》雜誌最近的另一項研究描述了一次跨越673公裡的閃電。
這種巨大的閃光是罕見的。但現在我們有了探測它們的技術，我們發現它們的頻率更高了。專家們不再僅僅依靠使用天線和雷達等地面系統探測閃電，而是開始從一個完全不同的角度進行觀測：衛星。最近兩次破紀錄的閃電都是用一種叫做地球同步閃電測繪器的技術測量的，這是一種存在於兩顆繞地球運行的衛星上的傳感器，它提供了下面風暴系統的一幅廣闊的圖片。
麥克格曼說：「這個系統對雲頂發出的光做出反應，所以我們可以看到閃電發出的光，然後繪製出它的地圖，幾乎遍布整個半球。」結合名為閃電測繪陣列（Lightning Mapping Array）的地面系統的數據，這一高解析度的可視衛星數據描繪了2017年10月閃電的巨大範圍。
然而，我們仍然不知道這些巨大的電光源是如何持續這麼長時間的。研究人員認為，雲的大小是一個因素，因為雲系統越大，其內部發生閃電的可能性就越大。
那麼，在這些巨型雲所搭建的舞臺上，它們裡面到底發生了什麼呢？英國曼徹斯特大學研究雷暴帶電現象的研究員克裡斯多夫·埃莫西奇說：「這些超級大雷暴看起來就像是連續不斷的放電。」
他假設，如果一個雲系統在一大片區域內高度帶電，那麼一系列的放電就會像一排倒下的多米諾骨牌一樣穿過它。如果多米諾骨牌的設置沒有太大的差距，一個倒下會觸發一個大的系列推翻。否則它就失敗了，在這種情況下，你只能得到一個更小的空間閃電事件，而不是一次大閃電。
母雲越大，放電繼續傳播的機會就越多。因此，如果電荷結構有利，原則上巨型雲可以和母雲一樣大。這也意味著那裡的閃光可能比我們已經看到的更大，風暴可能會比我們測量到的更大。
超級閃電並不一定比普通的閃電更危險，空間上廣泛的閃電並不一定意味著它攜帶更多的能量。也就是說，由於它們起源的雲系統是如此巨大，因此很難預測超級閃電的襲擊。地面上的人可能以為風暴已經過去了，但卻被一場似乎不知道從哪裡來的、在空間上非常廣泛的噴發給嚇了一跳。