A gamma-sugarak az elektromágneses sugárzás legnagyobb energiájú képviselői, amelyekkel a hétköznapi életben nem igazán futunk össze. Általában olvashatunk róla, hogy távoli csillagászati objektumok által kibocsátott gamma-sugarat észleltek például szupernóva-robbanások vagy fekete lyukba hulló anyag révén. Kevesen gondolják, hogy efféle, óriási energiával járó sugarakat itthon, a Földön is lehet észlelni.

Nagyon sokáig nem is derült erre fény, csak 1992-ben, a NASA Compton-űrteleszkópja (teljes nevén Compton Gamma-sugár Obszervatórium) észlelte először, majd később a Fermi-űrteleszkóp (szintén gamma tartományú) vizsgálatai tártak fel néhány részletet.

Már háromfélét ismerünk

A zivatarokban felvillanó gamma-sugár neve TGF, ami a földi eredetű gamma villanás angol betűszava alapján. A zivatarok e löketszerű gamma-sugár kibocsátása (TGF) a másodperc milliomod részéig tart, emellett azonban a felhők hosszú ideig, vagyis több másodpercig vagy akár percig is ragyoghatnak gamma-tartományban, ezt gamma-ragyogásnak hívják.

A NASA kutatói egy harmadik típusú gamma-sugár kibocsátást észleltek a zivatarfelhőkben, amely hosszabb a mikroszekundumos löketszerű kibocsátásnál, de nem éri el a hosszabb típusúét. A kutatók nevet is adtak neki: gamma-villódzás, utalva arra, hogy ez a típusú gamma-felfénylés pulzáló jellegű, ennek a rövidítése FGF lett. A földi gamma-sugaraknak e harmadik fajtája afféle összekötő kapocs a két, már korábbról ismert típus között, afféle hiányzó láncszem. A felfedezés pedig a villámcsapások veszélyjelzéseihez is információkkal szolgálhat. Az eredményeket két külön tanulmányban ismertette a nemzetközi kutatócsoport a Nature folyóiratban.

A kutatást a NASA ER-2 kutató-repülőgépén végezték, amelyre rengeteg különböző detektort, érzékelőt helyeztek el. A gép Floridából szállt fel és Közép-Amerika, valamint a Karibi-térség feletti zivatartevékenység megfigyelése volt a feladata, az ALOFT nevű kampány keretében. A műszerekkel nemcsak az időjárási részleteket, de a felhőkből különböző hullámhosszakon kibocsátott sugárzástípusokat is tudták mérni.

Abban bíztak, hogy észlelni fogják a TGF típusú gamma-sugár villanást, eddig ezeket repülőgépes kampányok során igen kevés esetben sikerült csak detektálni. Végül igencsak szerencsések voltak: 130 TGF került terítékre a repülés során.

Az új típus: a gamma-villódzás

Azonban a gamma-villódzás külön meglepetést okozott. Ezeket az űrből szinte lehetetlen észlelni, azonban 20 kilométeres magasságban repülve, közel a zivatarfelhőkhöz még jól érzékelhetők. A kutatók több mint 25 efféle villódzó FGF-et tudtak detektálni, ezek időtartama 20-250 ezredmásodperces volt. Az FGF úgy nézett ki, mintha számos, a megszokottnál hosszabb TGF villant volna fel egymás után.

A kutatók úgy írták le, hogy egy FGF kezdetben úgy indul, mint egy átlagos gamma-ragyogás, azonban egyszer csak hirtelen nőni kezd az intenzitása, majd villódzásba fog. Ez az újonnan felfedezett jelenség a szakemberek által igen régóta hiányolt összekötő kapocs lehet a két, már ismert gamma-sugár jelenség között.

A nagy mennyiségű gyors TGF és az átmeneti időtartamú FGF-ek felfedezése az elmúlt, minimum egy, de talán több évtized zivatarkutatásának egyik legfontosabb eredménye. A zivatarfelhők működéséről árulkodnak, ez pedig az emberekre veszélyes villámok miatt is fontos. A rengeteg észlelt villanás nagyot lendíthet előre a zivatarfelhők és azok sugárzásának megértésén a kutatók szerint.

The post Zivatarok gamma-sugarait vizsgálta a NASA first appeared on National Geographic.