Do takich wniosków doszli przedstawiciele Uniwersytetu w Osace, którzy piszą o swoich badaniach w Science Advances. z treści publikacji ich autorstwa wynika, jakoby udało się dokonać pierwszej w historii obserwacji ziemskiego błysku gamma, który okazał się zadziwiająco powiązany z wyładowaniami atmosferycznymi.
Czytaj też: Przełom w badaniach Ziemi. Chiński statek Meng Xiang sięgnie granicy płaszcza
Takie błyski, zwane również atmosferycznymi, zwykle trwają wyjątkowo krótko: czas ten jest liczony w milisekundach. Ich pierwsze detekcje nastąpiły jeszcze w latach 90. i od tamtej pory trwało śledztwo mające na celu ustalenie, co może być kluczowym czynnikiem przesądzającym o występowaniu tego zjawiska.
Teraz wiadomo, iż ważną rolę odgrywają pioruny. Ich wysokie energie przyczyniają się do generowania ziemskich błysków gamma, a dalsze ustalenia na ten temat będą potrzebne, żeby zrozumieć, jak dokładnie wysokoenergetyczne procesy występujące w atmosferze przyczyniają się do tamtejszych zjawisk.
Naukowcy próbowali znaleźć dowody na to, że wyładowania atmosferyczne w formie piorunów przyczyniają się do powstawania tzw. ziemskich błysków gamma
Hipotezy poświęcone ziemskim błyskom gamma powstawały na przestrzeni lat. Ich autorzy sugerowali między innymi, że wyładowania atmosferyczne biorą w tym udział, ponieważ elektrony są za ich sprawą przyspieszane do bardzo wysokich prędkości. Zarejestrowanie tego fenomenu stanowiło rzecz jasna ogromne wyzwanie ze względu na wyjątkowo krótki czas trwania rozbłysków.
Aby doprowadzić do przełomu, potrzeba było nowatorskiego podejścia. Takowe zapewnił układ zaawansowanych czujników rozmieszczonych w mieście Kanazawa. W arsenale wykorzystanym przez członków zespołu badawczego znalazły się instrumenty zaprojektowane tak, aby wykrywać sygnały optyczne, emisje radiowe i wysokoenergetyczne promieniowanie.
Czytaj też: Wulkany tworzą lodowe olbrzymy w atmosferze. Naukowcy przez 10 lat badali ten nieoczekiwany fenomen
W toku obserwacji ich autorzy zorientowali się, że wyładowania atmosferyczne rozchodzą się za pośrednictwem dwóch ścieżek. Pierwsza prowadzi od pioruna do naziemnej wieży transmisyjnej, podczas gdy druga przemieszcza się w przeciwnym kierunku. A kiedy pojawia się ziemski błysk gamma? Badania wykazały, iż dzieje się tak tuż przed zderzeniem dwóch ścieżek, kiedy powstają skoncentrowane pola elektryczne. Za ich sprawą elektrony są przyspieszane do prędkości bliskich prędkości światła.
Pierwszy rozbłysk zauważono na 31 mikrosekund przed zderzeniem dwóch wspomnianych ścieżek i utrzymywał się on na 20 mikrosekund po tej kolizji. Pozwala to zrozumieć, jakim sposobem piorun dostarcza wystarczających ilości energii, aby stworzyć warunki sprzyjającego generowaniu promieni gamma. Wyciągnięte wnioski mogą okazać się przydatne w kontekście wzrostu bezpieczeństwa i odporności struktur podatnych na takie zjawiska atmosferyczne.