Οι σκοτεινοί χνουδωτοί καταιγίδες δεν πυροδοτούν μόνο δραματικές καταιγίδες, παράγουν επίσης μερικές από τις πιο ενεργητικές λάμψεις του πλανήτη - και λαμπρές εμφανίσεις ουρανού που είναι γνωστές ως υπερηχητικά «ξωτικά». Τώρα, νέα ευρήματα έχουν ζωγραφίσει μια σαφέστερη εικόνα του τι συμβαίνει στις σιωπηλές interludes ενός θυελλώδους ουρανού.
Για πολύ καιρό, οι επιστήμονες έχουν ψάξει για λάμψεις ακτίνων γάμμα στις βαθιές πτυχές του σύμπαντος. Το 1994, ενώ διερεύνησε το διάστημα για να αναζητήσει αυτά τα σήματα, ένα όργανο της NASA έτυχε να επιταχύνει τις λάμψεις ακτίνων γάμμα που εκπέμπονται από κάπου πιο κοντά στα γήινα βροντάκια.
Αυτές οι αναλαμπές, τα πιο ενεργητικά φυσικά φαινόμενα στον πλανήτη μας, έγιναν γνωστά ως επίγεια λάμδα ακτίνων γάμμα (TGFs). Δημιουργούνται όταν ισχυρό ηλεκτρικό πεδίο καταιγίδων διεγείρει ατμοσφαιρικά σωματίδια, τα οποία στη συνέχεια εκπέμπουν ακτινοβολία. Αλλά δεν ήταν πολύ γνωστά για το τι προκαλεί αυτό το φαινόμενο υψηλής ενέργειας.
Για να το καταλάβουμε, μια ομάδα ερευνητών ανέλυσε στοιχεία από ένα όργανο της Ευρωπαϊκής Υπηρεσίας Διαστήματος, το οποίο ονομάζεται Παρακολούθηση Αλληλεπιδράσεων Ατμόσφαιρας-Χώρου (ASIM) στον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό. Το ASIM είναι το πρώτο όργανο που χρησιμοποιείται για τον εντοπισμό των TGF, παρά για τα πιο φωτεινά τους σημεία στο βαθύ διάστημα, δήλωσε ο Torsten Neubert, επικεφαλής επιστήμονας της ASIM και κύριος συγγραφέας μιας μελέτης που δημοσιεύθηκε στις 10 Δεκεμβρίου στο περιοδικό Επιστήμη.
Οι μετρήσεις τους έδειξαν μια πολύ συγκεκριμένη ακολουθία γεγονότων, που διαρκούν μόνο δύο χιλιοστά του δευτερολέπτου, κατά τη διάρκεια μιας απεργίας αστραπής. Πρώτον, ανίχνευσαν μια αύξηση στο φως, που αντιστοιχεί στη γέννηση ενός βλήματος αστραπής. Κατά τη διάρκεια αυτής της διαδικασίας, ένα σύννεφο δημιουργεί τόσο ένα ηλεκτρικό πεδίο όσο και έναν ηγέτη - μια διαδρομή ιονισμένου αέρα. Στη συνέχεια, ανίχνευσαν μια μεγάλη κορυφή στις ακτίνες Χ και τις ακτίνες γάμμα, που αντιστοιχούν στον TGF, και έπειτα σε ένα τεράστιο οπτικό παλμό, ο Neubert είπε στη Live Science.
Αυτός ο οπτικός παλμός ταξίδευε από το βροντή στην ιονόσφαιρα, μια περιοχή της ατμόσφαιρας περίπου 50 έως 600 μίλια (80 έως 1.000 χιλιόμετρα) πάνω από την επιφάνεια της Γης. Ο παλμός ήταν "τόσο ισχυρός που διέκοψε την κατώτερη περιοχή της ιονόσφαιρας", η οποία είναι περίπου 100 χιλιόμετρα μακριά και ευρύ, ανέφερε ο Neubert. Με άλλα λόγια, ενθάρρυνε τα ελεύθερα ηλεκτρόνια στην ιονόσφαιρα, τα οποία στη συνέχεια άρχισαν να συγκρούονται με ουδέτερο άζωτο και στη συνέχεια εκπέμπουν ακτινοβολία.
Αυτή η ακτινοβολία ορίζεται από ένα άλλο φαινόμενο του καιρού, παρόμοιο με τις ακτίνες, που ονομάζονται "ξωτικά", όπου οι εκρήξεις ορατού φωτός και υπεριώδους ακτινοβολίας που διαρκούν χιλιοστά του δευτερολέπτου εκτείνονται σε έναν δακτύλιο που επεκτείνεται γύρω από μια αστραπή. Αυτά τα φωτεινά ουράνια όντα, όμως, είναι ορατά μόνο με τον πιο ευαίσθητο εξοπλισμό.
Πριν από αυτή τη μελέτη, τα ξωτικά θεωρούνταν ότι δεν σχετίζονταν με καταιγίδες. Τα ευρήματά τους υποδεικνύουν ότι ο ίδιος αλεξίσκος πυροδοτεί τόσο τους TGF όσο και τα ξωτικά, αν και δεν είναι σαφές εάν οι ΤΟΡ έχουν κάποιο ρόλο στην παραγωγή των ξωτικών, είπε ο Neubert. Δεν είναι επίσης σαφές εάν οι TGF και τα ξωτικά συμβαίνουν κάθε φορά που χτυπάει αστραπές, αλλά πιθανότατα συμβαίνει πολύ συχνότερα από ό, τι μπορούμε να εντοπίσουμε, πρόσθεσε.
Ένα άλλο πρόσφατο εύρημα, που δημοσιεύθηκε στις 10 Δεκεμβρίου στο περιοδικό Journal of Geophysical Research Atmospheres, υποδηλώνει ότι οι TGF συμβαίνουν αμέσως πριν από τον ορατό αστραπή. Αυτές οι λαμπρές αναβοσβήνσεις συμβαίνουν ακριβώς πριν από ένα παλμό ηλεκτρικού ρεύματος βλαστήσει μέσα από το φορτισμένο σύννεφο, που γίνεται αστραπές, σύμφωνα με μια δήλωση. Και οι δύο αυτές μελέτες παρουσιάστηκαν αυτή την εβδομάδα στην ετήσια συνάντηση της αμερικανικής γεωφυσικής ένωσης στο Σαν Φρανσίσκο.
"Πολλά πράγματα συμβαίνουν μέσα στις παρατηρήσεις του διαστήματος για κεραυνούς", μερικοί για την παρακολούθηση του καιρού και μερικοί για την κατανόηση του φαινομένου, δήλωσε ο Neubert. "Λαμβάνονται μαζί πραγματικά υπέροχα δύο χρόνια που έρχονται επάνω."
