Науковці вперше в історії зафіксували потужне гамма-випомінювання, створене блискавкою

Вперше в історії фізики змогли зафіксувати процес, під час якого блискавка породжує гамма-випромінювання — найпотужніше електромагнітне випромінювання в атмосфері Землі. Дослідження, опубліковане в журналі Science Advances, підтвердило гіпотезу про те, що так звані земні гамма-спалахи (TGF) виникають внаслідок надпотужних електричних полів, які прискорюють електрони майже до швидкості світла.

У ході експерименту вчені зафіксували зіткнення двох «лідерів» блискавки — один із яких був негативно зарядженим і рухався вниз від грозової хмари, а інший — позитивно зарядженим і рухався вгору від поверхні землі. Перед безпосереднім зіткненням між ними утворилося інтенсивне електричне поле, яке й забезпечило умови для формування релятивістських лавин електронів, що й спричинили вивільнення гамма-променів.

Ці фотони були зареєстровані за 31 мікросекунду до утворення самої блискавки, а повний спалах тривав близько 20 мікросекунд після зіткнення струмів. Для фіксації цих надшвидких явищ було використано спеціальний високошвидкісний пристрій, здатний знімати у декількох діапазонах світла з точністю до мікросекунд.

Результати дослідження мають важливе значення для розуміння фізики атмосфери, а також для вивчення процесів, що мають аналогії з космічними явищами — адже гамма-випромінювання зазвичай асоціюється з чорними дірами, пульсарами та вибухами наднових. За словами дослідників, TGF є доказом того, що навіть на планеті з доволі стабільною атмосферою можливі наденергетичні події космічного масштабу.

Це відкриття також відкриває нові перспективи у дослідженні ролі блискавок у хімічних реакціях, які потенційно могли призвести до виникнення життя — як на Землі, так і на екзопланетах, що мають подібні атмосферні умови.