Полеты на старом самолете-разведчике позволили наблюдать мощные вспышки гамма-излучения, которые могут помочь объяснить причину возникновения молний. Исследования опубликованы в двух статьях в журнале Nature.
Исследователи обнаружили новую форму высокоэнергетического гамма-излучения, возникающего во время тропических гроз. Оказалось, такие невидимые всплески энергии встречаются на Земле чаще, чем считалось ранее. Это открытие может помочь раскрыть многовековую загадку возникновения молний.
Международная группа исследователей под руководством ученых из Университета Бергена в Норвегии использовала переоборудованный самолет-разведчик времен холодной войны для наблюдения за штормами в Карибском море и Центральной Америке. В 2023 году ученые совершили 10 полетов на высоте 1,5 км над грозовыми облаками.
Во время полета ученые зафиксировали ранее известные типы гамма-излучения — продолжительные свечения и кратковременные вспышки. Но кроме них приборы фиксировали новое явление — «мерцающие вспышки». Эти импульсы, длящиеся до 250 мс, характеризуются серией из примерно дюжины всплесков излучения в течение 0,1 секунды. Всего приборы зарегистрировали 24 таких события.
Это открытие имеет огромное значение для понимания физических процессов, происходящих во время гроз. Оно может помочь объяснить механизм возникновения молний — явления, которое до сих пор оставалось загадкой для исследователей.
Ученые полагают, что обнаруженное излучение связано с образованием мощных электрических полей внутри грозовых облаков, которые действуют как природные ускорители частиц. Эти поля могут создавать каскады высокоэнергетических электронов, которые, сталкиваясь с молекулами воздуха, порождают гамма-излучение.
Новые данные также поддерживают теорию о возможном образовании позитронов — частиц антиматерии — во время этих процессов. Существование античастиц лучше всего объясняет интенсивность и характер наблюдаемого излучения.
