Учёные впервые зарегистрировали гамма-излучение при ударе молнии: событие, аналогичное взрыву сверхновой

Учёные из Университета Осаки впервые зафиксировали гамма-всплеск, синхронизированный с молнией. Это явление, известное как земной гамма-всплеск (TGF), было обнаружено благодаря уникальной системе наземных датчиков, расположенных в районе Канадзава, Япония.

Явление имело место в тот момент, когда два разрядных канала, один движущийся вниз от облака и другой — вверх от телебашни, столкнулись. Именно тогда, за 31 микросекунду до их соединения, произошёл гамма-всплеск — явление, обычно ассоциирующееся с космическими событиями вроде взрывов сверхновых.

Команда использовала комплекс датчиков, включающий оптические, радиочастотные и датчики высокоэнергетического излучения, что впервые позволило зафиксировать TGF с высокой точностью.

После соединения разрядных путей произошёл мощный разряд силой −56 кА, а гамма-всплеск продолжался ещё 20 микросекунд. Эти наблюдения укрепляют ключевую гипотезу о том, что электроны в атмосфере могут ускоряться до околосветовой скорости благодаря локализованным электрическим полям во время грозовых разрядов.

Хотя TGF были теоретически предсказаны много лет назад, их подтверждение представляло собой сложную задачу из-за кратковременности подобных явлений и необходимости высокой точности измерений.

Наблюдения не только подтвердили возможность образования TGFs в плотной атмосфере Земли, но и дополнительно дали ценные данные о механизмах генерации релятивистских электронов, роли релятивистской обратной связи и теплового пробоя.

Такие исследования не только углубляют наше понимание физики высокоэнергетических процессов в атмосфере, но и способствуют разработке мер защиты для зданий и инфраструктуры, подвергающихся риску ударов молнии и радиационных всплесков.

Старший автор исследования Харуфуми Цутия подчеркнул, что такие наземные измерения — первый в мире эксперимент подобного уровня точности.

Источник: iXBT