Шпионски самолет от Студената война показа, че повечето тропически бури са радиоактивни

Гама лъчите се излъчват при ядрени реакции и при най-екстремните събития във Вселената, като експлозии на свръхнови, черни дупки и други. Но те могат да дойдат и от по-тривиални места. През последните три десетилетия учените откриха, че гръмотевичните бури имат способността да създават тази най-енергийна форма на светлината. И сега нови изследвания показват как се случва това.

Събитията, свързани с гама-лъчите, в гръмотевичните бури се разделят на земни гама-изригвания (ЗГИ) с продължителност до 100 микросекунди и гама-лъчи, които могат да продължат стотици секунди. Новата разработка открива и нещо, което изследователите наричат трептящи гама-изригвания (ТГИ), които се състоят от импулси с по-голяма продължителност от на ЗГИ (стотици милисекунди) и изглежда са свързани с по-дълготрайните сияния.

„В гръмотевичните бури се случва много повече, отколкото някога сме си представяли“, казва в изявлението си съавторът професор Стив Къмър от Университета Дюк. „Оказва се, че всички големи гръмотевични бури генерират гама лъчи през целия ден в много различни форми.“

Първоначално се смяташе, че конкретно мълнията може да е отговорна за производството на тези гама лъчи. Изглежда обаче, че това не е така. Всъщност, когато се образува мълния, тя обикновено следва излъчването на лъчите – така че може би е обратното и гама-лъчите всъщност инициират мълнията.

Въз основа на работата екипът смята, че образуването на мълниите се създава от свободни електрони, ускорени от интензивното електрическо поле в облаците. Докато се движат нагоре, те взаимодействат с молекулите на въздуха и водата и това взаимодействие може да предизвика реакции, които включват образуване на антиматерия и гама лъчи.

Тази научна работа е възможна само благодарение на използването на височинния научен самолет ER-2 на НАСА – преоборудван шпионски самолет U2 от времето на Студената война. Той лети два пъти по-високо от обикновените самолет, на които се возим ние с вас, и за целта на изследването прелита 10 пъти над Мексиканския залив, за да изучи тропическите бури.

ER-2 каца

„В няколко предишни подобни кампании се опитахме да разберем дали тези явления са често срещани или не, но резултатите бяха смесени, а прелитания над Съединените щати изобщо не откриха никакво гама излъчване“, добави Къмър. „Този проект имаше за цел да отговори на тези въпроси веднъж завинаги.“

„Самолетът ER-2 ще бъде най-добрата платформа за наблюдение на гама лъчи от гръмотевични облаци“, обясни професор Николай Остгаард от Университета в Берген, водещ изследовател на проекта и първи автор на един от документите. „Летейки на височина 20 км, можем да минем директно над върха на облака, възможно най-близо до източника на гама-лъчи.“

Екипът отсъжда още, че размерът има значение за производството на гама лъчи, и смята, че не всички бури могат да ги произвеждат – но повече от половината от тропическите бури могат.

„Динамиката на гръмотевичните облаци, които излъчват гама лъчи, рязко противоречи на предишната квазистационарна картина на лъченията и по-скоро прилича на тази на огромен врящ котел с радиация, както по модел, така и по поведение“, казва професор Мартино Марисалди, също от Университета в Берген и първи автор на друга от статиите.

Излъчването на гама-лъчи не е опасно – трябва да сте съвсем на място, за да го изпитате, а ако реално сте, ще имате други по-големи проблеми…