ابرهای طوفانی تشعشعات گامای عجیبی تشکیل می‌کنند_صبح سریع

صاعقه آشکارا انرژی بسیاری را به همراه دارد، اما آنها پرانرژی‌ترین قسمت طوفان نیستند. تشعشعات گاما نیز در فوران‌هایی به نام جرقه‌های پرتو گامای زمینی(TGF) تشکیل می‌شود که می‌تواند تا ۱۰۰ میکروثانیه دوام داشته باشد و به جستوجو آن صاعقه‌های بعد از آن طویل‌تر می‌شود.

به نظر می‌رسد داده‌های حاضر مشخص می کند که جرقه‌های پرتو گامای زمینی نسبتا نادر می باشند. اکنون دانشمندان در یک مطالعه تازه از یک هواپیمای تحقیقاتی ناسا برای مشاهده دقیق‌تر این اتفاق منفعت گیری کردند.

این هواپیمای تجهیزبه حسگرهایی برای اندازه‌گیری پرتوهای گاما، رعد و برق و انتشار کردن امواج مایکروویو، ۱۰ پرواز را بر فراز ابرهای طوفانی در دریای کارائیب و آمریکای مرکزی در ارتفاع ۲۰ کیلومتری درست بالای ابرهای طوفانی انجام داد.

تیم تحقیقاتی در کل این ۱۰ پرواز ۹۶ TGF را مشاهده کرد که زیاد زیاد تر از حد انتظار می بود. مسئله مهم این است که تنها سه یا چهار مورد از آنها به قدر کافی روشن بودند که از فضا قابل تشخیص باشند. همین نوشته توضیح می‌دهد که چرا قبلاً زیاد نادر به نظر می‌رسیدند.

این پژوهش این چنین انواع جدیدی از انتشارات گاما را نشان داد که آشکارسازهای فضایی قادر به تشخیص آنها نبودند. این پالس‌ها شامل یک مجموعه پالس می باشند که ۲۵۰۰ برابر طویل‌تر از TGF دوام می‌آورند و نام فلاش‌های پرتو گامای سوسوزن(FGF) را به آنها داده‌اند.

در کل، ۲۴ مورد از این FGFها طی ۵ پرواز از این ۱۰ پرواز شناسایی شد و ۱۷ مورد از آنها به شدت با صاعقه‌ها جستوجو شدند.

نوع سومی از انتشار کردن گاما نیز در ۹ پرواز از ۱۰ پرواز شناسایی شد. اینها نوعی درخشش کم و آهسته بودند که بعضی اوقات انرژی را برای تشکیل TGF و FGF افزایش خواهند داد.

در یک مورد، محققان یک ابر طوفانی و مولد صاعقه را به وسعت بیشتر از ۹۰۰۰ کیلومتر مربع شناسایی کردند که از ابتدای پرواز هواپیما حداقل برای زمان سه ساعت کامل می‌درخشید. یقیناً محققان نمی توانند یقین باشند که این ابر طوفانی چه زمان قبل از اغاز پرواز می‌درخشیده و چه مقدار سپس از فرود هواپیما به درخشش خود ادامه داده است.

در رابطه این که چرا اصلاً این اتفاق می‌افتد، به نظر می‌رسد که فعالیت الکتریکی در ابرها در طول طوفان، میدان‌های الکتریکی نیرومندی تشکیل می‌کند که علتشتاب ذراتی همانند الکترون می‌شود. هنگامی اینها با مولکول‌های هوا برخورد می‌کنند، می‌توانند آبشاری از برخوردهای دیگر را تشکیل کنند که در نهایت تبدیل عکس العمل‌های هسته‌ای می‌شود. این عکس العمل‌ها به گفتن پرتوهای گاما قابل تشخیص می باشند و حتی می‌توانند پرتوهای پادماده با عمر مختصر تشکیل کنند.

تا این مدت چیزهای بیشتری در رابطه آنچه در ابرها در طول طوفان می‌گذرد را نمی‌دانیم، اما داده‌های تازه نشان خواهند داد که امکان پذیر بین این درخشش‌های پرتو گاما و اغاز رعد و برق ربط وجود داشته باشد.

این پژوهش در دو مطالعه در مجله Nature انتشار شده است.