_ Ce s-a creat într-o furtună și mai repede decât fulgerul? Raze gamma

Un fulger. Un tunet. Acestea sunt imagini și sunete furtunoase normale. Dar uneori, deasupra norilor, se întâmplă lucruri mai ciudate. Telescopul nostru spațial cu raze gamma Fermi a observat explozii de raze gamma - unele dintre formele de lumină cu cea mai mare energie din univers - provenind de la furtuni. Razele gamma se găsesc de obicei provenind de la obiecte cu o fizică extremă nebună, cum ar fi stelele neutronice și găurile negre. Așadar, de ce Fermi le vede că provin de la furtuni?

Furtunile se formează atunci când aerul cald și umed de lângă pământ începe să se ridice și întâlnește aer mai rece. Pe măsură ce aerul cald se ridică, umiditatea se condensează în picături de apă. Picăturile de apă care se mișcă în sus se ciocnesc de cristalele de gheață care se mișcă în jos, dezbrăcând electronii și creând o sarcină statică în nor.

Vârful furtunii devine încărcat pozitiv, iar partea de jos devine încărcată negativ, cum ar fi două capete ale bateriei. În cele din urmă, încărcăturile opuse se construiesc suficient pentru a depăși proprietățile izolante ale aerului din jur - și zap! Primești fulgere.

Oamenii de știință bănuiesc că fulgerul reconfigurează câmpul electric al norului. În unele cazuri, acest lucru permite electronilor să se îndrepte spre partea superioară a furtunii cu aproape viteza luminii. Acest lucru face ca furtunile să fie cele mai puternice acceleratoare naturale de particule de pe Pământ.

Când acei electroni intră în moleculele de aer, ei emit un fulger de raze gamma terestre, ceea ce înseamnă că furtunile creează unele dintre cele mai înalte forme de energie de lumină. în univers. Dar asta nu este tot – furtunile pot produce și antimaterie. Da, ai citit corect. Uneori, o rază gamma va pătrunde într-un atom și va produce un electron și un pozitron, care este antimateria unui electron opus.

Fermi poate observa fulgerări de raze gamma terestre pe o rază de 500 de mile (800 de kilometri) de locație. direct sub nava spațială. Face acest lucru folosind un instrument numit Gamma-ray Burst Monitor, care este folosit în primul rând pentru a urmări fulgere spectaculoase de raze gamma care vin din univers.

Se estimează că există aproximativ 1.800 de furtuni care au loc pe Pământ la un moment dat. . În primii 10 ani în spațiu, Fermi a observat aproximativ 5.000 de fulgere de raze gamma terestre. Dar oamenii de știință estimează că există 1.000 de astfel de fulgere în fiecare zi – le vedem doar pe cele care se află la 500 de mile de orbitele obișnuite ale lui Fermi, care nu acoperă SUA sau Europa.

Harta de mai sus. arată toate fulgerele pe care le-a văzut Fermi între 2008 și 2018. (Rețineți că lipsește o pată peste partea inferioară a Americii de Sud. Aceasta este Anomalia Atlanticului de Sud, o porțiune a cerului în care radiațiile afectează navele spațiale și provoacă erori de date.)

Fermi a observat, de asemenea, fulgere de raze gamma terestre provenind de la sistemele meteorologice tropicale individuale. În 2014, furtuna tropicală Julio a produs patru fulgere în doar 100 de minute.

(Fluierul)