Η NASA παρατήρησε παράξενες ακτίνες γάμμα στα νέφη των καταιγίδων

Οι καταιγίδες είναι γνωστό ότι παράγουν ακτίνες γάμμα στην ατμόσφαιρα, αλλά μια νέα μελέτη διαπίστωσε ότι όχι μόνο συμβαίνουν πολύ πιο συχνά από ό,τι νομίζαμε, αλλά είναι και πολύ πιο περίεργες.

Οι κεραυνοί προφανώς μεταφέρουν πολλή ενέργεια, αλλά δεν είναι το πιο ενεργητικό μέρος μιας καταιγίδας. Παράγεται επίσης ακτινοβολία γάμμα, σε εκρήξεις που ονομάζονται επίγειες λάμψεις ακτίνων γάμμα (TGF), οι οποίες μπορεί να διαρκέσουν έως και 100 μικροδευτερόλεπτα, ακολουθούμενες από μεγαλύτερες μεταλαμπές.

Τα υπάρχοντα δεδομένα έδειχναν ότι οι TGFs ήταν σχετικά σπάνιες, αλλά οι προηγούμενες ανιχνεύσεις είχαν γίνει από δορυφόρους. Σε μια νέα μελέτη, οι επιστήμονες χρησιμοποίησαν ένα ερευνητικό αεροπλάνο της NASA για να ρίξουν μια πιο προσεκτική ματιά. Εξοπλισμένη με αισθητήρες για τη μέτρηση ακτίνων γάμμα, αστραπών και εκπομπών μικροκυμάτων, η ομάδα πραγματοποίησε 10 πτήσεις πάνω από σύννεφα καταιγίδων στην Καραϊβική και την Κεντρική Αμερική, σε ύψος 20 χιλιομέτρων, ακριβώς πάνω από τις κορυφές των σύννεφων.

Σε αυτές τις 10 πτήσεις η ομάδα παρατήρησε 96 TGFs, πολύ περισσότερες από ό,τι αναμενόταν. Είναι σημαντικό ότι μόνο τρεις ή τέσσερις από αυτές ήταν αρκετά φωτεινές ώστε να είναι ανιχνεύσιμες από το Διάστημα, γεγονός που εξηγεί γιατί φαίνονταν τόσο σπάνιες στο παρελθόν.

Αυτή η πιο κοντινή οπτική γωνία αποκάλυψε επίσης νέους τύπους εκπομπών γάμμα που οι διαστημικοί ανιχνευτές δεν μπορούσαν να συλλάβουν. Αυτές αποτελούνται από μια σειρά παλμών που διαρκούν περίπου 2.500 φορές περισσότερο από τις TGFs, κερδίζοντας την ονομασία παλλόμενες αναλαμπές ακτίνων γάμμα (FGFs). Συνολικά, 24 από αυτές τις FGF ανιχνεύθηκαν κατά τη διάρκεια πέντε από τις 10 πτήσεις, και 17 από αυτές ακολουθήθηκαν γρήγορα από αστραπιαία δραστηριότητα.

Ένας τρίτος τύπος εκπομπής γάμμα ανιχνεύθηκε επίσης κατά τη διάρκεια εννέα από τις 10 πτήσεις. Αυτές ήταν ένα είδος χαμηλής και αργής λάμψης, η οποία μερικές φορές αυξάνει σε ενέργεια για να παράγει TGFs και FGFs. Σε μια περίπτωση, η ομάδα εντόπισε ένα σύστημα κεραυνικού νέφους με έκταση πάνω από 9.000 τετραγωνικά χιλιόμετρα που έλαμπε τουλάχιστον για όλη την τρίωρη διάρκεια της πτήσης. Η ομάδα δεν μπορεί να είναι σίγουρη για πόσο καιρό έλαμπε πριν αρχίσουν να το μετρούν, ούτε για πόσο κράτησε μετά την προσγείωσή τους.

Όσο για το γιατί συμβαίνει αυτό, φαίνεται ότι η ηλεκτρική δραστηριότητα στα σύννεφα κατά τη διάρκεια μιας καταιγίδας παράγει ισχυρά ηλεκτρικά πεδία, τα οποία επιταχύνουν σωματίδια όπως τα ηλεκτρόνια. Όταν αυτά συγκρούονται με μόρια του αέρα, μπορούν να πυροδοτήσουν αλυσιδωτές άλλες συγκρούσεις που τελικά οδηγούν σε πυρηνικές αντιδράσεις. Αυτές είναι ανιχνεύσιμες ως ακτίνες γάμμα και μπορούν ακόμη και να παράγουν βραχύβιες δέσμες αντιύλης.

Υπάρχουν ακόμη πολλά περισσότερα που δεν καταλαβαίνουμε για το τι συμβαίνει στα σύννεφα κατά τη διάρκεια καταιγίδων, αλλά τα νέα δεδομένα υποδηλώνουν ότι μπορεί να υπάρχει αιτιώδης σχέση μεταξύ αυτών των λάμψεων ακτίνων γάμμα και της έναρξης των κεραυνών.

[via]