Японские физики заметили гамма-вспышку при столкновении лидеров молнии

Японские исследователи впервые зафиксировали интенсивный выброс радиации, происходящий при столкновении молний. Данное явление известно как земная гамма-вспышка (TGF), представляющая собой кратковременные, но мощные всплески гамма-излучения, сопровождающие атмосферные разряды. Ранее предполагалось, что TGF возникают вследствие ускорения электронов до релятивистских скоростей в процессе грозовой активности. Однако из-за крайне малой продолжительности этих процессов (порядка десятков микросекунд) экспериментальное подтверждение данной гипотезы представляло значительные трудности.

Для решения этой проблемы японские ученые разработали и внедрили специализированную систему мониторинга. В ходе проведенных наблюдений было установлено, что два электрических разряда — один, исходящий из грозового облака, и другой, поднимающийся с телевизионной мачты — двигались навстречу друг другу. Непосредственно перед их взаимодействием была зафиксирована гамма-вспышка. Анализ полученных данных показал, что первый гамма-квант был зарегистрирован за 31 микросекунду до столкновения разрядов, а основной пик излучения продолжался в течение 20 микросекунд после их соприкосновения, завершившегося мощным электрическим разрядом с силой тока 56 килоампер, пишет itcrumbs.

Результаты исследования позволяют глубже понять физические процессы, протекающие в экстремальных условиях атмосферы Земли. Было установлено, что молнии способны генерировать электрические поля такой интенсивности, что электроны ускоряются до скоростей, сопоставимых с релятивистскими. Это приводит к возникновению явлений, аналогичных тем, которые наблюдаются в космическом пространстве, например, при взрывах сверхновых звезд или в окрестностях черных дыр.

Несмотря на то, что некоторые аспекты механизма образования TGF остаются недостаточно изученными, полученные данные значительно расширяют наши представления о природе молний и сопутствующих им электромагнитных излучений. Результаты исследования могут найти практическое применение в разработке методов защиты от молний, а также в совершенствовании систем прогнозирования опасных метеорологических явлений.