В грозовых облаках присутствует гамма-излучение

США

• Облака

Грозовые облака оказались способны генерировать всплески гамма-излучения. Во время грозы внутри облаков образуются потоки частиц с высокой энергией, в том числе гамма-лучи. Все начинается, когда сильное электрическое поле ускоряет электроны до высоких скоростей. Столкновения таких электронов с молекулами воздуха вызывают реакцию ионизации, которая создает гамма-излучение и другие формы вещества и энергии, в том числе антиматерию. Это явление происходит гораздо чаще, чем предполагалось ранее.

Чтобы подробнее изучить его ученые из Университета Дьюка при помощи коллег из НАСА провели исследование, результаты которого опубликованы с журнале Nature. Был использован самолет-шпион НАСА ER-2, маршрут полета которого пролегал на высоте 20 километров над грозовыми облаками. Воздушное судно было модифицировано для наблюдения за грозами и отмечало гамма-излучение в реальном времени. Оказалось, что гамма-излучение происходит практически при каждой крупной грозе, особенно в тропиках.

При этом в половине случаев фиксировалось низкоуровневое постоянное излучение, которое исследователи сравнивают с кипящим котлом. Оно помогает "сбросить пар", ограничивая накопление энергии внутри грозы, что препятствует более мощным всплескам. В ходе исследования ученые зафиксировали несколько видов кратковременных гамма-всплесков, которые раньше никогда не наблюдались. Один из них, к примеру, продолжается меньше тысячной доли секунды, а другой представляет серию коротких повторяющихся вспышек. Интересно, что эти всплески не связаны с молнией, что говорит о непонятных пока новых механизмах их возникновения.

Гамма-излучение имеет высокую энергию, тем не менее, ученые подчеркивают, что оно не представляет опасности для авиации или людей, так как пилоты стараются облетать грозовую зону по другим причинам, представляющим угрозу, к примеру турбулентность. Молнии часто следуют за всплесками гамма-лучей и это наводит на мысль, что они могут быть одной из причин возникновения молний. Чтобы началось зарождение молнии нужно, чтобы в атмосфере появилось сразу много ионизированных атомов. Гамма-излучение вполне способно ионизировать большие области, где может начаться зарождение разряда.

Вера Максимова, 12.10.2024 17:35