Descoperită „din întâmplare” de Telescopul spațial cu raze gamma Gamma de la NASA din 2010, fulgerul întunecat este un produs surprinzător de puternic - dar invizibil - al produsului furtunilor din atmosfera Pământului. Spre deosebire de fulgerul obișnuit, totuși, fulgerul întunecat este invizibil pentru ochii noștri și nu radiază căldură sau lumină - în schimb, eliberă explozii de radiații gamma.
Ba mai mult, aceste izbucniri cu raze gamma au originea la altitudini relativ mici chiar și în nori de furtună. Acest lucru înseamnă că piloții de avion și pasagerii care zboară prin furtuni pot fi expuși la raze gamma de la un fulger întunecat, care sunt suficient de energici pentru a trece prin coada unei aeronave ... precum și orice altceva sau oricine se află în interiorul acesteia. Pentru a afla cum o astfel de expunere la fulgerul întunecat ar putea afecta călătorii aerieni, Laboratorul de Cercetări Navale din SUA (NRL) efectuează teste de modelare a computerului utilizând soft-ul lor pentru optimizarea detectoarelor de radiații - SWORD, pe scurt.
Clăpăturile cu raze gamma-terestre (TGF) sunt rafale extrem de intense, sub-milisecunde de raze gamma și fascicule de particule de materie și anti-materie. Identificate pentru prima dată în 1994, sunt asociate cu furtuni puternice și fulgere, deși oamenii de știință nu înțeleg pe deplin detaliile relației cu fulgerul. Ultimele modele teoretice ale TGF sugerează că acceleratorul de particule care creează razele gamma este situat adânc în atmosferă, la altitudini între șase și zece mile, în interiorul furtunilor de tunet și la îndemâna aeronavelor civile și militare.
Aceste modele sugerează, de asemenea, că grinzile de particule sunt suficient de intense pentru a denatura și a prăbuși câmpul electric în furtuni și pot, prin urmare, să joace un rol important în reglarea producției de fulgere vizibile. Spre deosebire de fulgerul vizibil, fasciculele TGF sunt suficient de largi - poate aproximativ o jumătate de milă lățime în vârful furtunii - încât nu creează un canal cu plasmă fierbinte și flash optic; de aici numele, „fulger întunecat”.
O echipă de cercetători ai Diviziei Științelor Spațiale din NRL, condusă de dr. J. Eric Grove, din cadrul Filialei de înaltă energie spațială (HESE), studiază mediul de radiații din vecinătatea furtunilor și a fulgerelor întunecate. Folosind Calorimetrul construit de NRL pe Telescopul Spațial cu raze Gamma de la NASA, acestea măsoară conținutul energetic al fulgerului întunecat și, pentru prima dată, folosesc raze gamma pentru a geoloca flash-urile.
Ca pas următor, dr. Chul Gwon din cadrul filialei HESE utilizează SoftWare-ul NRL pentru optimizarea detectoarelor de radiații (SWORD) pentru a crea primele simulări ale unui fulger întunecat care lovește un Boeing 737. El poate calcula doza de radiații la pasagerii și echipajul de la aceste simulări Monte Carlo. Estimările anterioare au indicat că ar putea fi la fel de mare ca echivalentul a sute de raze X toracice, în funcție de intensitatea blițului și distanța față de sursă.
Simulările SWORD permit cercetătorilor să studieze în detaliu efectele variației intensității, spectrului și geometriei flash-ului. Echipa Dr. Grover acum adună detectoare care vor fi aruncate pe baloane și aeronave specializate în furtuni pentru a măsura in situ fluxul de raze gamma. Primele zboruri în balon sunt programate să aibă loc în această vară.
Sursa: NRL News
