Вчені встановили, що гамма-випромінювання під час гроз є набагато поширенішим і різноманітнішим, ніж вважалося раніше, що відкриває нові аспекти розуміння цих високоенергетичних атмосферних явищ.
Грози асоціюються не лише з громом і блискавками, а й з високоенергетичними процесами, такими як гамма-випромінювання. Вперше земне гамма-випромінювання було зафіксовано у 1994 році супутником NASA «Обсерваторія Комптон». Подальші дослідження виявили кілька типів таких випромінювань, включно з інтенсивними гамма-спалахами (terrestrial gamma-ray flashes) та слабшими, але тривалішими гамма-світіннями (gamma-ray glows). Проте механізми їх виникнення досі залишаються недостатньо вивченими.
Нове дослідження міжнародної групи вчених із США та Європи, опубліковане у журналі Nature, аналізує дані польотів авіалабораторії NASA ER-2, яка вивчала грози в Карибському басейні та над Центральною Америкою. Лабораторія була обладнана для реєстрації гамма-випромінювання та здійснила 10 польотів у тропічних регіонах протягом 2023 року. Дослідники виявили, що гамма-випромінювання під час гроз є значно поширенішим, ніж раніше припускали, і існує у різних формах.
Перша стаття дослідників під керівництвом Ніколая Остгаарда з Бергенського університету описує новий тип гамма-спалахів — мерехтливі гамма-спалахи. Вони складаються з коротких імпульсів тривалістю приблизно 250 мілісекунд і мають подвійно більшу тривалість, ніж звичайні земні гамма-спалахи. Дослідники зафіксували 24 подібні події під час п’яти польотів, 17 із яких супроводжувалися блискавками. Автори припускають, що ці мерехтливі спалахи можуть бути проміжною ланкою між слабкими гамма-світіннями та потужними гамма-спалахами.
У другій статті під керівництвом Мартіно Марісалді досліджувалися властивості гамма-світіння, які мають меншу інтенсивність, але тривалішу дію. Під час одного шторму, що охоплював площу в 9000 квадратних кілометрів, було зафіксовано понад 500 гамма-світінь, тривалістю від однієї до 10 секунд. Це вказує на те, що гамма-світіння є набагато більш поширеним явищем, ніж припускали раніше.
Ці дослідження змінюють уявлення про високоенергетичні процеси під час гроз, показуючи, що гамма-випромінювання виникає в різних формах і може відігравати значну роль у розвитку грозових електричних процесів, включно з блискавками.