Bár a kutatók régóta tudják, hogy a zivatarok nagy energiájú részecskéket generálnak, amelyeket egyébként a szupernóváknál lehet megfigyelni, a jelenség gyakorisága és természete eddig is tisztázatlan maradt. Hosszú évek eredménytelen próbálkozása után a tudósoknak a NASA egy kiszuperált kémrepülőgépe, az U2-es segítségével sikerült berepülniük a viharok fölé, és olyan eszközöket vittek magukkal, amelyek mérni tudták a viharok részecskéit.

A vizsgálat során kiderült, hogy a zivatarok sokkal gyakrabban bocsátanak ki gammasugárzást, mint azt korábban gondolták, de a sugárzás mögött meghúzódó mechanizmusok továbbra is tele vannak megválaszolatlan kérdésekkel. Az erről szóló publikáció a Nature-ben jelent meg.

Steve Cummer, az amerikai Duke Egyetem tudósa, a tanulmány társszerzője szerint a tudomány jelenlegi ismeretei alapján a zivatar az egyetlen olyan természetes folyamat, ami olyan nagyenergiájú részecskéket hoz létre, mint amiket egy szupernóva képes produkálni.

A nagy energiájú gamma-sugarakat kibocsátó zivatarok alapvető fizikája ismert. A zivatarok kialakulásával a pozitív töltések a vihar tetején gyűlnek össze, míg a negatív töltések a vihar alján, és 100 millió ceruzaelemnek megfelelő erősségű elektromos mezőt hoznak létre.

Egy ilyen erős mezőben az elektronok felgyorsulnak és a levegő molekuláival ütköznek, ami láncreakciót okoz. Ez nagy energiájú gamma-sugarak, antianyag és egyéb sugárzások kialakulásához vezet. A viharok közelében repülő repülőgépek halvány, egyenletes gamma-fényt észleltek a felhőkben, ami arra utal, hogy a zivatarok alacsony szintű sugárzást is létrehoznak.

A kutatók szerették volna megválaszolni, hogy ez mennyire gyakori jelenség, ám több repülés is eredménytelenül zárult, miután nem észleltek gammasugárzást.

Ekkor jött az ötlet, hogy használják a NASA U2-esét, ami képes a viharok fölé repülni, és ideális bizonyos zivatarok megfigyeléséhez. Egy hónap leforgása alatt a tudósok 10 repülést hajtottak végre a nagy trópusi viharok felett, amelyek közül kilencnél sikerült megfigyelni a sugárzást. A jelenség nemcsak gyakoribb volt, de erőteljesebb is a vártnál.

A csapat intenzív gamma-kitöréseket is megfigyelt a zivatarokban, olyanokat, amiket korábban a műholdak is. Ezek szinte mindig egybeestek a villámlással. Mindez arra utal, hogy a villám erős elektromos tere tovább energizálja az elektronokat, ami végül ilyen sugárkitöréseket eredményez.

Ennél is érdekesebb volt, hogy a gamma-kitörések két olyan típusát is megfigyelték, amire korábban még nem volt példa. Az egyik a másodperc ezredrészénél rövidebb ideig tartott, míg a másik 10 kitörésből állt, amelyek 0,1 másodperc alatt ismétlődtek.

Cummer szerint jelenleg úgy tűnik, ezek nem kapcsolódnak a villámláshoz, hanem spontán módon jönnek létre. Az adatok alapján összefüggésbe hozhatók a villámlást elindító folyamatokkal, így azonban a kutatók szerint csak még rejtélyesebbek.

A tudós igyekszik mindenkit megnyugtatni: senkit sem veszélyeztet, hogy ilyen sugárzást bocsátanak ki a viharok. Ez legfeljebb akkor lehetne probléma, ha valaki épp a kellős közepén állna a felhőknek. Az Interesting Engineeringnek úgy nyilatkozott: a viharok kapcsán sokkal nagyobb veszélyt jelent akár a szél vagy az eső, mint a sugárzás.

Ha máskor is tudni szeretne hasonló dolgokról, lájkolja a HVG Tech rovatának tudományos felfedezésekről is hírt adó Facebook-oldalát.