В 1990-х годах спутники NASA, созданные для обнаружения высокоэнергетических частиц от сверхновых и других космических объектов, неожиданно выявили всплески гамма-излучения высокой энергии с Земли. Оказалось, что их источниками являются грозы, но динамика этого процесса многие годы оставалась неизученной.
В рамках нового исследования группа ученых пролетела на модернизированном самолете над штормами. Результаты наблюдений показали, что гамма-излучение во время гроз встречается гораздо чаще, чем ожидалось.
Во время грозы вихревые сквозняки превращают капли воды, град и лед в смесь, создающую электрический заряд. Положительно заряженные частицы оказываются в верхней части шторма, отрицательно заряженные частицы опускаются, создавая огромное электрическое поле.
В таких условиях электроны ускоряются и при столкновении с молекулой воздуха отбрасывают больше электронов с высокой энергией. Процесс протекает каскадно, пока не образуется достаточно энергии для возникновения ядерных реакций. Они, в свою очередь, приводят к чрезвычайно сильным и быстрым вспышкам гамма-лучей, антивещества и других форм излучения.
Но это не полное описание процессов, происходящих во время грозы. Ученые с самолета фиксировали слабое гамма-излучение от облаков. В течение месяца они пролетели над 10 грозами в тропиках к югу от Флориды и выявили излучение в девяти случаях.
«Динамика грозовых облаков скорее напоминает огромный кипящий котел с гамма-свечением как по форме, так и по поведению», – отметили эксперты.
Ученые пришли к выводу, что более половины гроз в тропиках являются радиоактивными. Но для человека это угрозы не несет – для облучения нужно оказаться в непосредственной близости от источника.
Также ученые зафиксировали два новых типа гамма-излучения, не связанных с молниями. Их происхождение только предстоит раскрыть, сообщает Nature.
Ранее ученые спрогнозировали, что количество молний в Москве возрастет втрое. Это связано с глобальным потеплением.
Читайте также:
