Группа исследователей из НАСА и Университета Дьюка раскрыла секреты гамма-излучения, возникающего при грозах. Согласно исследованию, опубликованному в журнале Nature, высокоэнергетические гамма-всплески происходят значительно чаще, чем считалось ранее.
Во время гроз электрические поля внутри облаков генерируют высокоэнергетические частицы, включая гамма-лучи. Этот процесс начинается с ускорения электронов до высоких скоростей под действием сильного электрического поля. Столкновения этих частиц с молекулами воздуха вызывают каскадную реакцию, приводящую к образованию гамма-излучения и других форм энергии, в том числе антиматерии.
Для детального изучения этого феномена ученые использовали самолет-шпион НАСА ER-2, который летал на высоте 20 километров над грозовыми облаками. Этот самолет был специально оборудован для наблюдения за грозами и записи гамма-излучения в режиме реального времени.
Исследование показало, что гамма-излучение сопровождает почти каждую крупную грозу, особенно в тропических регионах. В половине случаев наблюдалось низкоуровневое постоянное излучение, сравнимое с кипящим котлом, что ограничивает накопление энергии внутри грозы и препятствует более мощным всплескам.
Кроме того, ученые обнаружили несколько видов кратковременных гамма-всплесков, некоторые из которых ранее не были зафиксированы. Один из видов всплесков длится менее тысячной доли секунды, а другой представляет собой серию коротких повторяющихся вспышек. Эти всплески не связаны с молнией, что указывает на новые механизмы их возникновения.
Несмотря на высокую энергию излучения, ученые подчеркивают, что оно не представляет опасности для авиации или людей, так как самолеты обычно избегают полета в непосредственной близости от активных гроз из-за других опасностей, таких как турбулентность.
