|
Шпионская технология времен холодной войны
|
|
|
|
Два символа холодной войны - ядерные взрывы и самолеты-разведчики U2 - объединились в новом исследовании storm research, посвященном изучению радиоактивной природы молний. Спутники НАСА, которые обычно направлены на звезды, обнаружили нечто совершенно неожиданное, исходящее с Земли: всплески гамма-излучения. Теперь ученые добираются до сути многолетней тайны этих показаний, сделанных в 1990-х годах.
|
|
|
|
Открытие того, что причиной вспышек были грозы, не заняло много времени, но оставалось много вопросов. Масштабы и частота радиоактивных грозовых разрядов были неизвестны. Существующие спутники были разработаны для поиска энергии, поступающей из космоса, а не с Земли. Кроме того, это было чистой случайностью, если они оказались в нужное время и в нужном месте, чтобы собрать все данные о шторме, какие только могли.
|
|
|
|
После этого ученые обратились к аэрофотосъемочным платформам. Некоторые из них обнаружили еще одно странное явление, связанное с этим: тускло светящееся гамма-излучение, исходящее от облаков. Эти облака обладали достаточной радиоактивной энергией, чтобы светиться, но по какой-то неизвестной причине вспышки не было, только слабое свечение.
|
|
|
|
|
|
|
“Несколько летательных аппаратов пытались выяснить, распространены ли эти явления, но результаты были неоднозначными, а в ходе нескольких полетов над Соединенными Штатами гамма-излучение вообще не было обнаружено”, - сказал Стив Каммер из Университета Дьюка и соавтор двух новых исследовательских работ. “Этот проект был разработан для того, чтобы ответить на эти вопросы раз и навсегда”.
|
|
|
|
Новая попытка понять радиоактивную молнию
|
|
|
|
Высотный бортовой научный самолет NASA ER-2, самолет-разведчик U2, оснащенный научными приборами, предоставил группе ученых оптимальные инструменты, которых долгое время не хватало. Летая в два раза выше, чем коммерческий самолет, они смогли найти выгодные точки обзора значительно выше любых штормов. Его огромная скорость также способствовала их исследованиям, поскольку они могли догнать любой шторм, какой только пожелают.
|
|
|
|
Их открытие: гамма-излучение во время грозы встречается гораздо чаще, чем считалось ранее. Девять из десяти рейсов, выполнявших полеты у южного побережья Флориды, обнаружили слабый уровень гамма-излучения во время шторма, который они наблюдали. Они сосредоточили свое внимание на морских штормах из-за их повышенной интенсивности, о чем ранее говорилось в обзоре. Кроме того, несмотря на стабильный внешний вид свечения, данные продемонстрировали неожиданно динамичный всплеск гамма-излучения.
|
|
|
|
“Во время грозы происходит гораздо больше событий, чем мы могли себе представить”, - объяснил Каммер. “Как оказалось, практически все сильные грозы генерируют гамма-лучи в течение всего дня в самых разных формах”.
|
|
|
|
Гамма-излучение и молнии
|
|
|
|
То, как освещение может генерировать излучение, не является загадкой. Мелкие частицы воды в виде капель или льда трутся друг о друга во время шторма, вырабатывая электричество. Когда положительные ионы поднимаются во время шторма, а отрицательные падают, они создают мощное электрическое поле. Это поле, в свою очередь, ускоряет любые случайные электроны, которые попадают в него. Ускорение настолько велико, что, когда эти электроны сталкиваются с молекулами воздуха, они вызывают ядерные реакции, приводящие к образованию гамма-лучей, антивещества и многого другого.
|
|
|
|
Вопрос в том, что означает это неожиданное поведение гамма-излучения для устоявшейся физики штормов? Команда предполагает, что бурлящее гамма-излучение может быть подобно пару, выделяющему энергию из шторма, чтобы ее не накапливалось слишком много. В дополнение к ядерной тайне, впервые были зарегистрированы два типа гамма-всплесков. Один из них, получивший название “мерцающая гамма-вспышка”, длился всего тысячную долю секунды, а другой включал последовательность из десяти вспышек продолжительностью в десятую долю секунды. Несмотря на стремительный характер этих гамма-взрывов, ученые утверждают, что они не опасны для человека. Многие известные опасности полета сквозь грозовые облака, связанные с турбулентностью и ветром, затмевают даже незначительное количество гамма-излучения.
|
|
|
|
Статья “Мерцающие гамма-вспышки, недостающее звено между гамма-свечением и TGF” была опубликована в журнале Nature 2 октября 2024 года.
|
|
|
|
Источник
|
