Gamma staru uzliesmojumi... Zemes atmosfērā
Publicēts: 12.02.2010
Tuvējā kosmosā atrodas vairāki instrumenti-observatorijas, kas vēro debesis, meklējot kosmiska mēroga sprādzienus jeb tā dēvētos gamma staru uzliesmojumus. Izrādās, ka šos uzliesmojumus nav tik tālu jāmeklē. Reizēm tos var vērot tepat Zemes atmosfērā.
Zemes gamma staru uzliesmojumi jeb TGFs ir novērojami negaisa laikā, augstumā, kādā lido komerciālie avioreisi. Vai tie neapdraud gaisa telpas ceļotājus?
Jaunākajos pētījumos zinātnieki noskaidroja, ka šāda uzliesmojuma gadījumā aviolainera pasažieris var saņemt starojuma devu, kas līdzvērtīga pat 400 krūšu kurvja rentgenizmeklējumiem. Protams, cilvēkam jāatrodas visai tuvu sprādzienam.
"Mēs uzskatām, ka risks sastapties ar TGFs lidmašīnā ir neliels," pastāstīja Džo Dvaijers no Floridas tehnoloģiju institūta, kas piedalījās pētījumā, kurā tika izmantota NASA RHESSI spektroskopiskā kamera. "Es nebaidītos lidot. Piloti jau tāpat izvairās no negaisiem, jo to tuvumā ir gaisa turbulence, krusa un zibens. TGFs ir vēl viens iemesls, lai izvarītos no negaisiem."
Tomēr no zinātniskā viedokļa tajos ir vērts ielūkoties. NASA Gamma staru uzliesmojumu monitors (GBM), kas atrodas uz Fermī teleskopa, palīdzēs novērtēt šo fenomenu bīstamību.
"GBM apgādās mūs ar vislabākajiem datiem par TGFs," teica Dvaijers. "Tas spēj veikt visprecīzākos spektra mērījumus."
TGFs ir ļoti īsi. Tie ilgst 1 līdz 2 milisekundes. Tomēr tie ir enerģētiski visjaudīgākie fenomeni uz Zemes. Gamma starojuma enerģija, kas izdalās šāda uzliesmojuma laikā, desmitiem miljoniem reižu pārsniedz redzamās gaismas fotonu enerģiju. Šī enerģija ir pietiekama, lai izspiestos cauri dažiem centimetriem svina.
"Tas ir pārsteidzoši," teica Džerijs Fišmens. "Tie izbrāžas cauri visam Fermī teleskopam un izgaismo uztvērējus. Tikai daži no kosmiskajiem gamma staru uzliesmojumiem spēj paveikt to pašu."
TGFs izcelsme joprojām nav skaidra, bet ir zināms, ka tie ir saistīti ar negaisiem un zibeni.
"Mēs domājam, ka elektriskais lauks negaisa laikā ir tik spēcīgs, ka negaiss pārvēršas par gamma staru rūpnīcu," stāstīja Dvaijers. "Bet mēs nezinam kāpēc, kā un kur tas notiek."
Tāpat neviens nezina cik bieži un vai vispār lidmašīnas nokļūst nepareizajā vietā un nepareizajā laikā.
Iespējams, ka zibens izraisa TGFs, bet, varbūt, ka TGFs izraisa zibeni. Zinātnieki nav pārliecināti, kurš no fenomeniem ir pirmais. GBM precizitāte varētu palīdzēt atrisināt šo mīklu.
"Dažu TGFs gadījumā mums ir izdevies atrast saistību ar zibeni," teica Dvaijers. "Šī informācija, apvienojot to ar spektroskopijas datiem, varētu palīdzēt precizēt, kur īsti veidojas uzliesmojumi un cik daudz starojuma tur rodas."
"Ja TGFs rodas negaisa frontes augšdaļā un izdalās uz augšu, tad lidmašīnu pasažieri atrodas drošībā," piebilda Fišmens.
Izpētot TGFs dzīves ciklu, nosakot cik ātri tas uzrodas un pazūd, GBM instruments spēs noteikt cik liels un koncentrēts ir šis starojuma avots. Ja gamma stari izplatās lielā apgabalā, tad starojuma deva varētu būt mazāka un ne tik bīstama.
"Ja avots ir kompakts un uzliesmojums notiek netālu no lidmašīnas, tad varētu rasties problēmas," paskaidroja Fišmens. "Jo mazāks avots, jo mazāka iespēja, ka lidmašīna nonāks tā tuvumā."
GBM sākotnējais mērķis nebija TGFs novērošana, bet Maikls Brigs, kurš ir viens no šī instrumenta radītājiem, uzlaboja tā jutību, pārveidojot programmatūru.
"TGFs nekad nav bijis šo misiju primārais uzdevums," teica Dvaijers. RHESSI ir pavērsts pret Sauli, bet tā komanda atklāja, ka viņi var pētīt Zemes gamma staru uzliesmojumus, kuri sasniedz uztvērēju, izejot cauri pavadonim. "Visi instrumenti ir pavērsti prom no Zemes, lai gan tieši virs mūsu galvām plosās šie nezvēri!"
NASA
