A NASA által a véletlenszerűen felfedezett Fermi Gamma-ray Űrtávcső segítségével 2010-ben a sötét villámlás meglepően erős - mégis láthatatlan - mellékterméke a zivataroknak a Föld légkörében. A normál villámokkal ellentétben azonban a sötét villámok nem láthatók a szemünkre, és nem sugároznak hőt vagy fényt - ehelyett a gamma-sugárzás robbantását engedi szabadon.
Sőt, ezek a gamma-sugárzások viszonylag alacsony tengerszint feletti magasságból származnak, jóval a viharfelhőkben. Ez azt jelenti, hogy a zivatarokon átrepülő repülőgéppilóták és utasok sötét villámlásnak kitéve gamma-sugárzásnak lehetnek kitéve, amelyek elég energiájúak ahhoz, hogy áthaladjanak a repülőgép testén, valamint bármi más vagy bárki más a benne. Annak kiderítésére, hogy az ilyen sötét villámhatás hogyan befolyásolhatja a légi utasokat, az Egyesült Államok Haditengerészeti Kutatólaboratóriuma (NRL) számítógépes modellezési teszteket végez a SoftWare segítségével a sugárzásdetektorok optimalizálására - SWORD, röviden.
A földi gamma-sugárzás (TGF) rendkívül intenzív, gamma-sugarak, valamint az anyag és az antianyag részecske-sugarai subimisekundumos kitörései. Elsőként 1994-ben azonosították őket erős zivatarokkal és villámlásokkal, bár a tudósok nem értik teljesen a villámláshoz kapcsolódó kapcsolat részleteit. A TGF legújabb elméleti modelljei azt sugallják, hogy a gamma-sugarakat létrehozó részecskegyorsító mélyen a légkörben, hat és tíz mérföld közötti magasságban, mennydörgés belsejében, valamint a polgári és katonai repülőgépek számára elérhető helyen helyezkedik el.
Ezek a modellek azt is sugallják, hogy a részecskenyalábok elég erősek ahhoz, hogy torzítsák és összeomlanak a zivatarokon belüli elektromos mezőt, és ezért fontos szerepet játszhatnak a látható villámlás előállításának szabályozásában. A látható villámokkal ellentétben a TGF-sugarak elég szélesek - talán körülbelül fél mérföldnyire a zivatar tetején -, hogy ne hozzanak létre forró plazmacsatornát és optikai vakut; ebből következően a „sötét villám” név.
Az NRL Űrtudományi Osztályának kutatói, Dr. J. Eric Grove vezetésével, a Nagy Energia Űrkörnyezet (HESE) ágának vezetésével, zivatarok és sötét villámhullámok közelében vizsgálják a sugárzási környezetet. Az NRL által a NASA Fermi Gamma-ray Űrtávcsövején épített kaloriméter segítségével megmérik a sötét villámok energiatartalmát, és először gamma-sugarakat használnak a villanások földrajzi helyének meghatározására.
Következő lépésként Dr. Chul Gwon, a HESE fióktelep, az NRL szoftverét használja a sugárzásdetektorok optimalizálásához (SWORD), hogy elkészítse a Boeing 737-et sújtó sötét villám vaku első legeredményesebb szimulációit. az utasok és a legénység ezen Monte Carlo szimulációk alapján. A korábbi becslések szerint a vaku intenzitásától és a forrástól való távolságtól függően akár száz mellkasi röntgenfelvételnek is megfelelhet.
A SWORD szimulációk lehetővé teszik a kutatók számára, hogy részletesen tanulmányozzák a vaku intenzitásának, spektrumának és geometriájának változásait. Dr. Grover csapata most összegyűjti az érzékelőket, amelyeket léggömbökön és speciális repülőgépeken zivatarokként repülnek, hogy megmérjék a gammasugár fluxust in situ. Az első léggömb repülésre a tervek szerint ezen a nyáron kerül sor.
Forrás: NRL News
