Физики из Японии и США впервые напрямую проследили за тем, как возникают мощные вспышки гамма-излучения в процессе формирования разрядов молний в атмосфере Земли. Полученные ими данные подтвердили, что эти всплески излучения высоких энергий возникают одновременно с разрядами электричества, сообщила пресс-служба Университета Осаки (Япония).
"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, чьи слова приводит пресс-служба Университета Осаки.
Как отмечают исследователи, долгое время физики считали, что молнии представляют собой относительно простые электрические разряды, курсирующие между грозовыми облаками и поверхностью Земли. Недавно ученые обнаружили, что в рождении молний участвуют космические лучи, а первые спутниковые наблюдения за молниями показали, что их удары сопровождаются вспышками рентгена и гамма-излучения, хорошо заметными из космоса.
Обнаружение гамма-всплесков, как отмечают Цутия и другие ученые, вызвало большое число дискуссий и обсуждений, связанных как с возможными механизмами формирования этих вспышек, так и с тем, порождаются ли они на самом деле разрядами молний. Эти сомнения исследователей связаны с тем, что для формирования столь мощных вспышек гамма-волн необходимо "разогнать" очень большое число электронов до околосветовых скоростей, что крайне сложно сделать в плотной земной атмосфере.
Для поиска этих механизмов и подтверждения существования связи между молниями и гамма-всплесками ученые установили рядом с телевышками в японском городе Канадзава два набора высокоскоростных датчиков и камер. Один из них отслеживал вспышки гамма-волн, а второй наблюдал за формированием плазменных каналов у поверхности Земли и у основания облака, по которым движутся заряды перед рождением разряда молнии.
Проведенные физиками замеры показали, что первые фотоны высоких энергий возникают за 30 микросекунд до соединения каналов, а полная гамма-вспышка возникает через 20 микросекунд после этого события. Это подтвердило то, что молнии вырабатывают гамма-вспышки, а также указало на наличие очень компактного и мощного электрического поля, способного разогнать электроны до скоростей, необходимых для рождения гамма-всплеска, подытожили Цутия и другие ученые.
