A sötét, bolyhos mennydörgés nemcsak a drámai viharokkal jár, hanem a bolygó egyik legintenzívebb fényvillanását is előidézi - és a ragyogó égbolt kijelzői ultrahangos „elfek” néven is ismertek. Az új eredmények világosabb képet adnak arról, hogy mi történik a viharos ég csendes közbenső szakaszaiban.
A tudósok sokáig gamma-sugárzásokat kerestek az univerzum mély redőiben. 1994-ben, miközben a NASA műszerét az űrbe kereste ezeknek a jeleknek a felkutatására, véletlenszerűen felvette azokat a gammasugár-villanásokat, amelyeket valahol a házhoz közelebb bocsátottak ki - földi mennydörgés.
Ezeket a villanásokat, a bolygónk legintenzívebb természeti jelenségeit földi gamma-sugárzásnak (TGF) nevezték el. Ezek akkor keletkeznek, amikor a zivatarok erős elektromos tere gerjeszti a légköri részecskéket, amelyek sugárzást bocsátanak ki. De nem sokat tudtak arról, hogy mi okozza ezt a nagy energiájú jelenséget.
Ennek kitalálására egy kutatók egy csoportja elemezte az Atmosphere-Space Interactions Monitor (ASIM) nevű Európai Űrügynökség eszközének adatait a Nemzetközi Űrállomás fedélzetén. Az ASIM az első eszköz, amelyet a TGF-ek detektálására használnak, nem pedig még a világosabb doppelgängerek a mély űrben - mondta Torsten Neubert, az ASIM fő tudósa és egy tanulmány vezető szerzője a december 10-én közzétett folyóiratban. Tudomány.
Méréseik egy nagyon specifikus eseménysorozatot mutattak, amely csak néhány milliszekundum hosszú volt, egy villámcsapás alatt. Először észlelték a fény növekedését, amely megfelel egy villámcsapás megszületésének. A folyamat során egy felhő mind elektromos teret, mind vezetőt hoz létre - ionizált levegő útjára. Ezután nagy csúcsot detektáltak a röntgen- és gamma-sugarakban, amelyek megfelelnek a TGF-nek, majd egy hatalmas optikai impulzust jelentettek - mondta Neubert a Live Science-nek.
Ez az optikai impulzus a mennydörgésből az ionoszféra felé haladt, amely a légkör egy olyan területe, amely körülbelül 50–600 mérföld (80–1000 kilométer) fölött van a Föld felszíne felett. Az impulzus "annyira erős, hogy izgatotta az ionoszféra alsó részét", amely körülbelül 100 kilométer távolságra van - mondta Neubert. Más szavakkal, gerjesztette a szabad elektronokat az ionoszférában, amelyek azután összeütköztek semleges nitrogéntel, majd sugárzást bocsátottak ki.
Ezt a sugárzást egy másik időjárási jelenség határozza meg, hasonlóan az aurókhoz, úgynevezett "tündéknek", amelyben a látható fény és az ultraibolya sugárzás milliszekundum hosszú sorozatai egy villámcsapás körül kitáguló gyűrűben izznak. Ezek a világító égi lények azonban csak a legérzékenyebb eszközökkel láthatók.
A tanulmány előtt azt gondolták, hogy az elfek nem állnak kapcsolatban a zivatarral. Megállapításaik azt sugallják, hogy ugyanaz a villámcsapás mind a TGF-ket, mind az elfek kiváltja, bár nem világos, hogy a TGF-knek milyen szerepet játszanak-e az elfek előállítása - mondta Neubert. Az sem világos, hogy a TGF-ek és az elfek minden alkalommal villámcsapásokkal előfordulnak-e, de valószínűleg sokkal gyakrabban fordul elő, mint amit észlelhetünk - tette hozzá.
Egy újabb, a Geophysical Research Atmospheres Journalban december 10-én közzétett megállapítás arra utal, hogy a TGF-ek közvetlenül a látható villámlás előtt történnek meg. Ezek a ragyogó villanások közvetlenül azelőtt fordulnak elő, hogy egy elektromos áram impulzus áthatol a töltött felhőn, és villámcsapássá válnak egy nyilatkozat szerint. Mindkét tanulmányt ezen a héten mutatták be az American Geophysical Union éves találkozóján, San Francisco-ban.
"Sok dolog történik az űrmegfigyelések során villámlás céljából" - némelyik az időjárás monitorozására, mások - a jelenség megértésére - mondta Neubert. "Összeállítva egy igazán csodálatos pár évvel, amelyek közelednek."
