Гамма-блискавка

Гамма-блискавка (англ. terrestrial gamma-ray flash, TGF) — потужні короткотривалі спалахи гамма-випромінювання в атмосфері Землі. Гамма-блискавки були зареєстровані тривалістю від 0,2 до 3,5 мілісекунд та з енергією до 20 МеВ. Вони, ймовірно, виникають внаслідок потужних електричних полів, що утворюються в грозових хмарах. Були також виявлені високоенергетичні позитрони і електрони, що виникають, ймовірно, внаслідок явища народження електрон-позитронних пар гамма-квантами.[1][2]

Відкриття

Гамма-блискавки зі сторони Землі були вперше виявлені орбітальною гамма-обсерваторією «Комптон» в 1991 році під час експерименту BATSE (англ. Burst and Transient Source Experiment)[3]. Подальші дослідження в Стенфордському університеті в 1996 році пов'язали гамма-блискавки з окремими спалахами блискавок в атмосфері, відбувалися протягом декількох мілісекунд. BATSE виявив тільки невелику кількість гамма-блискавок, оскільки інструменти на супутнику було призначено для вивчення гамма-спалахів із глибокого космосу, які тривають набагато довше.

Новіший супутник RHESSI (англ. Reuven Ramaty High Energy Solar Spectroscopic Imager) спостерігав гамма-блискавки з вищими енергіями, ніж ті, які спостерігалися в експерименті BATSE[4]. Спостерігалося приблизно 50 гамма-блискавок щодня: частіше, ніж вважалося раніше. Утім, це все одно складає дуже малу частку від загальної кількості звичайних блискавок на Землі (в середньому, 3-4 мільйони на добу). Однак реальна кількість гамма-блискавок може бути й більшою, якщо гамма-випромінювання таких блискавок є вузькоспрямованим, або якщо велика кількість гамма-блискавок утворюється на низьких висотах, і гамма-промені поглинаються в атмосфері, не доходячи до детекторів супутника на орбіті.

Фізична модель

Гамма-блискавки виникають над грозовими хмарами після потужних розрядів звичайної блискавки. Хоча детальної моделі явища ще не існує, складено певні уявлення про фізичні умови виникнення гамма-блискавки. Передбачається, що гамма-кванти випромінюються релятивістськими електронами (які рухаються зі швидкістю, близькою до швидкості світла), котрі зіштовхуються з ядрами атомів у молекулах повітря та випромінюють гамма-кванти внаслідок гальмування. Велика кількість високоенергетичних електронів може утворюватися через лавиноподібне прискорення, обумовлене електричними полями. Це явище називають релятивістською електронною лавиною (англ. Relativistic runaway electron avalanche, RREA)[5][6]. Електричне поле, що потрібне для цього, забезпечують, найімовірніше, звичайні розряди блискавки, так як більшість гамма-блискавок спостерігається протягом кількох мілісекунд після звичайного розряду[7][8][9]. Подальші деталі основної фізичної картини явища ще нез'ясовані. Існують також альтернативні моделі явища, що відрізняються здебільшого деталями утворення релятивістських електронів в атмосфері. Роль гамма-блискавок та їх зв'язок зі звичайними блискавками залишається предметом сучасних наукових досліджень[джерело?].

Див. також

Примітки
  1. Palmer, Jason (11 січня 2011). Antimatter caught streaming from thunderstorms on Earth. Science & Environment (BBC).
  2. Perrotto, Trent; Anderson, Janet (10 січня 2011). NASA's Fermi Catches Thunderstorms Hurling Antimatter Into Space (прес-реліз). NASA.
  3. DOI:10.1126/science.264.5163.1313
    Нема шаблону {{Cite doi/10.1126/science.264.5163.1313}}.заповнити вручну
  4. DOI:10.1126/science.1107466
    Нема шаблону {{Cite doi/10.1126/science.1107466}}.заповнити вручну
  5. DOI:10.1016/0375-9601(92)90348-P
    Нема шаблону {{Cite doi/10.1016/0375-9601(92)90348-P}}.заповнити вручну
  6. DOI:10.1029/2003GL017781
    Нема шаблону {{Cite doi/10.1029/2003GL017781}}.заповнити вручну
  7. DOI:10.1029/2005GL022778
    Нема шаблону {{Cite doi/10.1029/2005GL022778}}.заповнити вручну
  8. DOI:10.1029/2006GL027085
    Нема шаблону {{Cite doi/10.1029/2006GL027085}}.заповнити вручну
  9. DOI:10.1029/2005JD006987
    Нема шаблону {{Cite doi/10.1029/2005JD006987}}.заповнити вручну
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.