Yeni tespit edilen yüksek enerjili atmosferik flaşlar, gama ışını ışıklı bulutların daha önce inanılandan daha dinamik bir doğasını ortaya koyuyor.
Her gün Dünya atmosferinde yaklaşık 40.000 fırtına meydana geliyor. Buna rağmen, yıldırımı ve fırtınaların diğer temel fizik yönlerini başlatan mekanizma hala ortaya çıkarılmadı. Yıldırım deşarjları ve gama ışınları, her ikisi de son derece güçlü elektrik alanları tarafından yaratılır. Düşük enerji seviyesine sahip gama ışınlarından kaynaklanan lüminesans birkaç saniye sürebilir. Flaşlar önemli ölçüde daha güçlüdür ve mikrosaniyeler içinde gerçekleşir.
Martino Marisaldi liderliğindeki bir grup araştırmacı, 2011 yılında Dünya’daki gama ışını flaşlarının on milyonlarca elektron voltajına ulaşabileceğini keşfetti.
Marisaldi, Østgaard ve Mezentsev, Norveç’in Bergen Üniversitesi’ndeki meslektaşlarıyla birlikte yeni bir tür atmosferik gama ışını fenomeni keşfetti. Fırtınalar, bulutların içindeki elektrik alanlarının daha önce düşünülenden daha karmaşık olduğunu gösteren titrek gama ışını patlamaları adı verilen patlamaların yardımıyla daha iyi anlaşılabilir.
İki makale, bilim insanlarının emekliye ayrılmış bir gözetleme uçağını Orta Amerika ve Karayip fırtınalarının 20 kilometre yukarısına gönderdiği Temmuz 2023’teki NASA’nın ALOFT programından elde edilen yeni bulguları ayrıntılı olarak anlatıyor.
Radarlar, fotometreler, elektrik alanı sensörleri, gama ışını dedektörleri ve radyometreler, alet takımının bir parçasıydı. Yerdeki araştırmacılar, 1 saniyelik bir çözünürlükte iletilen çeşitli veriler aldılar. Bu şekilde, gama ışını yayan bulutları gerçek zamanlı olarak görebiliyor ve pilota, gama ışını olaylarının olduğundan şüphelendikleri bölgeden daha fazla veri toplamak için rotasını değiştirmesini söyleyebiliyorlardı.
Østgaard ve meslektaşları, kampanyadan sonra verileri daha yüksek bir zamansal çözünürlükle incelediklerinde, çok sayıda karasal gama ışını patlaması darbesi gibi görünen şeyleri gözlemlediler. Onlarca ila yüzlerce milisaniye uzunluğundaydılar ve kıyı bölgelerinde meydana geldiler.
Dünya’daki gama ışını flaşlarının aksine, titreşen patlamalar herhangi bir algılanabilir optik veya radyo emisyonu üretmedi. Bu emisyonların milisaniyelik süresi ve yokluğu, titreşen flaşlar ve gama ışını parıltıları için olası ortak bir kökene işaret ediyor.
Marisaldi ve meslektaşları, uçaktan gerçek zamanlı veri aktarımı nedeniyle, parıltıların zamansal ve mekansal kapsamları hakkında önceki görevlerden daha fazla veri elde etti.
Daha önceki bilgilerimize göre gama ışınlarının tüm gök gürültülü bulutları birkaç saniye boyunca tekdüze ve sürekli olarak aydınlatabileceğini savunuluyordu. Yeni gözlemler, araştırmacıları, tek tek flaşların parlaklığının dinamik olarak değiştiği, tüm bir bulutun saatlerce yanabileceğini göstererek şaşırttı.
Birkaç bin kilometrekarelik alanı kaplayan parıltılar, büyük çok hücreli gök gürültülü fırtınaların yoğun, sıkı konvektif ceplerinde bulunur ve yüzlerce saniye dayanabilir. Yeni veriler yıldırım başlangıcı bilmecesine bir çözüm sunmasa da, gama ışınları ve yıldırım üreten elektrik alanlarının, gama ışını olgularının ölçeklerine dayanarak daha önce düşünülenden daha dinamik olabileceğini ortaya koyuyor.
Kaynak: pubs.aip.org/physicstoday/online/43690/Gamma-ray-flashes-offer-clues-about-thunderstorm
