پرواز بر فراز ابرهای توفانی برای شناسایی انواع جدیدی از انتشارات گاما

همشهری آنلاین -یکتافراهانی : به نظر می رسد پرتوهای گاما هنگام رعد و برق و شروع توفان های زمانی پدیدار می شوند که الکترون ها از طریق میدان های الکتریکی قوی در ابرها شتاب می گیرند. الکترون ها با ذرات دیگر برخورد می کنند و در یک فرآیند آبشاری الکترون های بیشتری ایجاد می کنند. بنابراین اگر الکترون های این آبشار به مولکول هوا برخورد کنند، پرتو گاما تولید می کند.

توفان‌های تندری عجیب

توفان‌های تندری به‌عنوان تولید پرتوهای گاما در جو شناخته شده‌اند، اما یک مطالعه جدید نشان داده است که نه تنها بیشتر از آنچه تصور می‌کردیم اتفاق می‌افتند، بلکه بسیار عجیب‌تر هم هستند.

توجه داشته باشیم رعدوبرق انرژی زیادی را به همراه دارد، اما پرانرژی‌ترین بخش توفان نیست. در یک مطالعه جدید، دانشمندان از یک هواپیمای تحقیقاتی ناسا برای مشاهده دقیق‌تر استفاده کردند. این تیم مجهز به حسگرهایی برای اندازه‌گیری پرتوهای گاما، رعدوبرق و انتشار امواج مایکروویو، ۱۰پرواز را درست بالای ابرها یعنی بر فراز ابرهای توفانی در دریای کارائیب و آمریکای مرکزی در ارتفاع ۲۰ کیلومتری انجام دادند.

بیشتر بخوانید :

• طوفان هلن در آمریکا؛ فاجعه مرگبار اتفاق می افتد؟ |
  

• تلسکوپ پرتو گاما به فضا می‌رود
  

انواع جدیدی از انتشارات گاما

در کل ۱۰ پرواز، تیم ۹۶ TGF را مشاهده کرد؛ یعنی بسیار بیشتر از حد انتظار. نکته مهم آن است که تنها سه یا چهار مورد از آنها به اندازه ای روشن بودند که از فضا قابل تشخیص باشند. این موضوع باعث می شود متوجه شویم که چرا قبلاً بسیار نادر به نظر می رسیدند.

به گزارش سایت Environment این نقطه برتر همچنین انواع جدیدی از انتشارات گاما را نشان داد که آشکارسازهای فضایی قادر به تشخیص آنها نبودند.


پالس‌های طولانی‌تر از TGF

این پالس‌ها شامل یک سری پالس هستند که ۲۵۰۰ برابر طولانی‌تر از TGF دوام می‌آورند و نام فلاش‌های پرتو گامای سوسوزن (FGF) را به آن‌ها داده‌اند. در مجموع، ۲۴ مورد از این FGF طی ۵ پرواز از ۱۰ پرواز شناسایی شدند و ۱۷ مورد از آنها به سرعت توسط فعالیت رعد و برق دنبال شدند.

نوع سوم انتشار گاما نیز طی ۹ پرواز از ۱۰ پرواز شناسایی شد. اینها نوعی درخشش کمتر و آهسته تر بودند. البته گاهی نیز انرژی برای تولید TGF و FGF افزایش می یابد.




شناسایی یک سیستم ابر رعد و برق

در یک مورد، تیم یک سیستم ابر رعد و برق را به وسعت بیش از ۹۰۰۰ کیلومتر مربع (۳۴۷۵ مایل مربع) شناسایی کرد که حداقل برای مدت سه ساعت کامل پرواز می درخشید. در حال حاضر تیم نمی‌تواند مطمئن باشد که چه مدت قبل از شروع اندازه‌گیری آن می‌درخشد و بعد از فرودشان چقدر طول کشیده است.

پرتوهای پادماده با عمر کوتاهی

در مورد اینکه چرا اصلاً این اتفاق می‌افتد، به نظر می‌رسد که فعالیت الکتریکی در ابرها در طول توفان، میدان‌های الکتریکی قوی ایجاد می‌کند که باعث شتاب ذرات مانند الکترون می‌شود. وقتی اینها با مولکول‌های هوا برخورد می‌کنند، می‌توانند آبشاری از برخوردهای دیگر را ایجاد کنند که در نهایت منجر به واکنش‌های هسته‌ای می‌شود. اینها به‌عنوان پرتوهای گاما قابل‌تشخیص هستند و حتی می‌توانند پرتوهای پادماده با عمر کوتاهی تولید کنند.
هنوز چیزهای بیشتری از آنچه در ابرها در طول توفان می‌گذرد نمی‌دانیم، اما داده‌های جدید نشان می‌دهند که ممکن است بین این درخشش‌های پرتوگاما و شروع رعدوبرق، ارتباط علی وجود داشته باشد. این تحقیق در دو مطالعه در مجله Nature منتشر شد.