Tīrs zibens, ko NASA Fermi gamma staru kosmosa teleskops atklāja “nejauši” 2010. gadā, ir pārsteidzoši spēcīgs - tomēr neredzams - negaisa blakusprodukts Zemes atmosfērā. Tomēr atšķirībā no parasta zibens, tumšs zibens nav redzams mūsu acīm un neizstaro siltumu vai gaismu - tā vietā izdala gamma starojumu.
Turklāt šie gamma staru uzliesmojumi rodas relatīvi nelielā augstumā labi pašu vētru mākoņos. Tas nozīmē, ka lidmašīnu piloti un pasažieri, kas lido caur pērkona negaisu, var būt pakļauti gamma stariem no tumša zibens, kas ir pietiekami enerģiski, lai izietu cauri lidmašīnas korpusam… kā arī jebkam vai jebkuram tā iekšpusē. Lai noskaidrotu, kā šāda tumša zibens iedarbība varētu ietekmēt gaisa ceļotājus, ASV Jūras pētniecības laboratorija (NRL) īsi veic datormodelēšanas testus, izmantojot viņu programmatūru Radiācijas detektoru optimizēšanai - SWORD.
Zemes gamma staru zibspuldzes (TGF) ir ārkārtīgi intensīvas, gamma staru un matērijas daļiņu un anti-matēriju daļiņu milisekundžu pārrāvumi. Pirmoreiz identificēti 1994. gadā, tie ir saistīti ar spēcīgu pērkona negaisu un zibens, kaut arī zinātnieki pilnībā neizprot sakarus ar zibeni. Jaunākie TGF teorētiskie modeļi liek domāt, ka daļiņu paātrinātājs, kas rada gamma starus, atrodas dziļi atmosfērā, sešu līdz desmit jūdžu augstumā, negaisa iekšienē un civilo un militāro lidmašīnu sasniedzamības attālumā.
Šie modeļi arī liek domāt, ka daļiņu stari ir pietiekami intensīvi, lai negaisa laikā sagrozītu un sabruktu elektrisko lauku, un tāpēc tiem var būt nozīmīga loma redzamā zibens ražošanas regulēšanā. Atšķirībā no redzamā zibens, TGF stari ir pietiekami plaši - iespējams, apmēram pusmilts plats negaisa augšpusē -, lai tie neradītu karstu plazmas kanālu un optisko zibspuldzi; līdz ar to nosaukums “tumšs zibens”.
NRL Kosmosa zinātnes nodaļas pētnieku grupa, ko vada doktors J. Ēriks Grove no Augstas enerģijas kosmosa vides (HESE) filiāles, pēta radiācijas vidi pērkona negaisa un tumšu zibens zibspulču tuvumā. Izmantojot NRL uzbūvēto kalorimetru uz NASA Fermi gamma-ray kosmiskā teleskopa, viņi mēra tumšā zibens enerģijas saturu un pirmo reizi izmanto gamma starus, lai noteiktu zibspuldzes.
Nākamais solis Dr Chul Gwon no HESE filiāles izmanto NRL programmatūru radiācijas detektoru optimizēšanai (SWORD), lai izveidotu pirmo reizi tumšās zibspuldzes simulācijas, kas atsit Boeing 737. Viņš var aprēķināt starojuma devu līdz pasažieriem un apkalpei no šīm Montekarlo simulācijām. Iepriekšējie aprēķini ir norādījuši, ka tas varētu būt tikpat liels, cik ekvivalents simtiem krūšu kurvja rentgenstaru, atkarībā no zibspuldzes intensitātes un attāluma līdz avotam.
SWORD simulācijas ļauj pētniekiem detalizēti izpētīt zibspuldzes intensitātes, spektra un ģeometrijas atšķirības. Dr Grovera komanda tagad montē detektorus, kas ar gaisa baloniem un specializētām lidmašīnām tiks novadīti negaisā, lai izmērītu gamma staru plūsmu in situ. Pirmos gaisa balonu lidojumus plānots veikt šovasar.
Avots: NRL ziņas
