Физики из Японии и США впервые напрямую проследили за процессом возникновения мощных вспышек гамма-излучения при формировании молний в земной атмосфере.
Полученные данные подтвердили одновременность возникновения всплесков излучения высоких энергий с электрическими разрядами, сообщила пресс-служба Университета Осаки.
«Нам впервые в мире удалось провести мультисенсорные наблюдения за рождением молний. Этот подход позволил нам проследить за формированием этих загадочных вспышек гамма-излучения и значительным образом приблизиться к раскрытию механизмов их появления во время рождения разрядов молний», — пояснил научный сотрудник Японского атомного энергетического агентства (JAEA) Харуфуми Цутия.
Исследователи отмечают, что традиционно молнии рассматривались как простые электрические разряды между грозовыми облаками и поверхностью Земли. Однако недавние открытия показали участие космических лучей в их формировании, а спутниковые наблюдения выявили сопровождающие молнии вспышки рентгена и гамма-излучения.
Обнаружение гамма-всплесков вызвало дискуссии о механизмах их формирования и связи с молниями. Сомнения ученых были связаны с необходимостью разгона огромного числа электронов до околосветовых скоростей в плотной атмосфере Земли для образования таких мощных вспышек.
Для исследования этих явлений ученые установили возле телевышек в японском городе Канадзава два комплекта высокоскоростных датчиков и камер. Один отслеживал гамма-волны, другой фиксировал формирование плазменных каналов, по которым движутся заряды перед возникновением молнии.
Замеры показали, что первые фотоны высоких энергий появляются за 30 микросекунд до соединения каналов, а полная гамма-вспышка происходит через 20 микросекунд после этого события. Эти результаты подтвердили, что молнии генерируют гамма-вспышки и указали на существование компактного и мощного электрического поля, способного разогнать электроны до скоростей, необходимых для образования гамма-всплеска.
