Villámcsapásokban észlelt gamma-sugarakat a NASA felderítő repülőgépe
Bár a viharokat általában széllel, esővel és villámlással kapcsoljuk össze, kevesen tudják, hogy ezek másik gyakori mellékterméke a gamma-sugárzás.
A NASA egy régi, átalakított U-2 felderítő repülőgépének segítségével a kutatók most először végezhettek közvetlen elemzést ezekről a mikroszekundumos radioaktív jelenségekről, amelyek naponta fordulnak elő a Föld különböző pontjain.
Szinte semmit sem tudunk a viharok és a villámcsapások közbeni jelenségekről
A legújabb eredményeket október 3-án publikálták a Nature folyóiratban, amelyben a kutatócsoport leírja, hogy a radioaktív viharok jóval gyakoribbak, mint azt korábban hitték.
Gamma-sugarakat először véletlenül észleltek viharok során az 1990-es években, amikor a NASA szupernóvák és más nagyenergiájú kozmikus jelenségek tanulmányozására tervezett műholdjai észleltek hasonló jeleket közvetlenül alattuk.
Azóta a kutatók olyan műholdakkal és berendezésekkel dolgoztak, amelyek nem kifejezetten a villámlás megfigyelésére készültek, számolt be a Popular Science.
Azóta sikerült jobban megérteni a sugárzás keletkezésének mechanizmusát. Amikor egy vihar kialakul, a vízcseppek, jégszemcsék és jégeső szél általi keveredése statikus elektromossághoz hasonló töltéseket generál.
A pozitív töltésű ionok a vihar tetejére, a negatív töltésűek az aljára kerülnek, így létrejön egy elektromos tér, amelynek ereje akkora, mint 100 millió ceruzaelemé.
Az így felgyorsult részecskék, például elektronok, további elektronokat szakítanak le a levegő molekuláiról, ami végül gamma-sugarak, antianyag és egyéb sugárzó részecskék milliszekundumos villanásait eredményezi.
A gamma-sugárzás olyan gyakori, hogy pilóták gyenge fénylő derengést is észleltek már viharfelhőkben, viszont egyelőre ismeretlen tényezők akadályozzák meg, hogy ezek a jelenségek robbanásokat idézzenek elő.
Steve Cummer, a Duke Egyetem professzora elmondta, hogy egyes kísérletek megpróbálták megállapítani, mennyire elterjedtek ezek a jelenségek, de vegyes eredmények születtek, és az Egyesült Államok feletti megfigyelések közül több egyáltalán nem talált gamma-sugarakat.
A NASA által átalakított, ER-2 névre keresztelt repülőgépe segített a kutatóknak. NASA
A NASA azonban nemrégiben egy hidegháborús, átalakított U-2 kémrepülőgépet bocsátott Cummer professzor és kollégái rendelkezésére. A gép akár 22 kilométeres magasságba is képes felemelkedni, és 760 km/h sebességre képes, így rövid idő alatt több vihart is megfigyelhetnek vele. Az új eszközökkel felszerelve a kutatók remélték, hogy végre válaszokat kapnak.
Az eredmények még a szakértőket is meglepték
Cummer szerint ugyanis sokkal több dolog történik a viharokban, mint azt valaha gondolták. Kiderült, hogy gyakorlatilag minden nagyobb vihar folyamatosan gamma-sugarakat termel, méghozzá számos formában.
Egy hónap alatt tíz repülést végeztek Florida déli része felett. A megfigyelt viharok 90%-ában az eddig feltételezettnél sokkal dinamikusabb gamma-sugárzást tapasztaltak.
„Ez a jelenség egy hatalmas, gamma-sugarakkal ’forrongó’ üsthöz hasonlítható, mind mintázatában, mind viselkedésében” – tette hozzá Martino Marisaldi, a Bergeni Egyetem fizikaprofesszora és a tanulmány társszerzője.
A megfigyelések nagy része összhangban volt a NASA műholdjai által több mint 30 éve észlelt jelenségekkel, amelyek szinte mindig aktív villámlás mellett jelentek meg.
Emellett azonban teljesen új felfedezésekre is fény derült. Például két további, rövid gamma-kitörés típust azonosítottak, amelyek közül az egyik kevesebb mint egy ezredmásodpercig tart, a másik pedig tíz különálló kitörést foglal magában tizedmásodpercek alatt.
Cummer professzor szerint ezek a legérdekesebb jelenségek köztük. „Úgy tűnik, ezek nem a villámképződéshez kapcsolódnak, hanem spontán módon jönnek létre.”
Egyes adatok arra utalnak, hogy ezek a kitörések összefüggésben lehetnek a villámok keletkezéséért felelős viharfolyamatokkal, ám ezek működését a tudósok még mindig nem értik.
A további rejtélyekre az ER-2 jövőbeni repülései hozhatnak választ, addig pedig Cummer professzor nyugtat meg mindenkit némi humorral azzal kapcsolatban, hogy a gamma-sugárzás nem jelentene ránk veszélyt. „A sugárzás lenne a legkisebb gondunk, ha egy viharfelhőben találnánk magunkat.”
Érdemes elolvasni:
itt tudod támogatni az oldalunkat
Érdemes elolvasni
Videó: Félelmetes tankcsatát rögzített egy drón Ukrajnában
Magyar föld őrzi I. Szulejmán szívét
280 millió éves ökoszisztéma nyomait találta meg egy nő az Alpokban
Először készítettek képet egy fotonról egy új módszer segítségével
Háromszor is magyar volt Oppeln és Ratibor
A legegyszerűbb trükk másnaposság ellen – te ismered?
