Ученые открыли новое свойство грозы: появление гамма-лучей и антиматерии
Гамма-излучение — это одна из самых высокоэнергетических форм света во Вселенной. Обычно его фиксируют исходящим от таких объектов как нейтронные звезды и черные дыры. Но телескоп «Ферми», выведенный на орбиту Земли в 2008 году специально ради наблюдения за гамма-излучением, зафиксировал тысячи вспышек там, где не ожидалось: над поверхностью нашей планеты.
NASA опубликовало на своем сайте данные, которые объясняют, как и почему излучение появляется.
«Примерно тысячу раз в день грозы испускают мимолетные вспышки света самой высокой энергии, встречающегося в природе на Земле. Эти события, называемые земными гамма-вспышками, длятся менее миллисекунды и производят гамма-лучи, энергия которых в десятки миллионов раз превышает энергию видимого света», — поясняют в космическом агентстве.
Грозы образуются, когда теплый влажный воздух от земли начинает подниматься и встречается с более холодным воздухом. Сначала в результате этого влага из восходящих воздушных масс конденсируется в капли воды. Затем капли продолжают подниматься, но на определенной высоте сталкиваются с движущимися вниз кристаллами льда — и тогда в облаке возникает заряд статического электричества.
Постепенно верхняя часть шторма становится все более положительно заряженной, а нижняя — все более отрицательно, как два конца батарейки. В конце концов противоположные заряды накапливаются настолько, что преодолевают изолирующие свойства окружающего воздуха. И в этот момент возникает молния.
Исследуя природу земных вспышек гамма-излучения, ученые пришли к выводу, что они появляются вместе с молнией: возможно, она меняет электрическое поле облака, а это в некоторых случаях позволяет электронам устремляться к верхней части бури почти со скоростью света.
«Это делает грозы самыми мощными природными ускорителями частиц на Земле! Но это еще не все: грозы также могут производить антиматерию. Да, вы правильно прочитали! Иногда гамма-луч сталкивается с атомом и производит электрон и позитрон, который является противоположностью электрона в антивеществе», — разъясняют в NASA.
