Открит „случайно“ от космическия телескоп „Ферми Гама-лъч“ на НАСА през 2010 г., тъмната светкавица е изненадващо мощен - но все още невидим - страничен продукт от гръмотевични бури в земната атмосфера. За разлика от нормалната светкавица обаче, тъмната светкавица е невидима за очите ни и не излъчва топлина или светлина - вместо това, тя изпуска изблици на гама лъчение.
Нещо повече, тези изблици на гама-лъчи произлизат на сравнително ниска височина и в самите бурни облаци. Това означава, че пилотите на самолети и пътниците, които летят през гръмотевични бури, могат да бъдат изложени на гама-лъчи от тъмна светкавица, които са достатъчно енергични, за да преминат през корпуса на самолет ..., както и всичко или някой вътре в него. За да разберете как подобно излагане на тъмна светкавица може да повлияе на въздушните пътници, щатската военноморска лаборатория (NRL) провежда тестове за компютърно моделиране, използвайки за кратко тяхното SoftWare за оптимизиране на детектори на радиация - SWORD.
Земните светкавици с гама-лъчи (TGFs) са изключително интензивни, подмилисекундни изблици на гама-лъчи и частици от материя и анти-материя. За първи път идентифицирани през 1994 г., те са свързани със силни гръмотевични бури и мълнии, въпреки че учените не разбират напълно детайлите на връзката с мълниите. Най-новите теоретични модели на TGFs предполагат, че ускорителят на частици, който създава гама лъчите, се намира дълбоко в атмосферата, на височини между шест и десет мили, вътре в гръмотевични вълни и в обсега на граждански и военни самолети.
Тези модели предполагат също, че лъчите от частици са достатъчно интензивни, за да изкривят и срутят електрическото поле при гръмотевични бури и следователно могат да играят важна роля за регулиране на производството на видима светкавица. За разлика от видимата светкавица, TGF лъчите са достатъчно широки - може би около половин миля широки в горната част на гръмотевичната буря - че не създават горещ плазмен канал и оптична светкавица; оттук и името "тъмна светкавица."
Екип от изследователи на космическата наука от NRL, ръководен от д-р Дж. Ерик Гроув от филиала на високоенергийната космическа среда (HESE), изучава радиационната среда в близост до гръмотевични бури и светкавици от тъмни светкавици. Използвайки калориметъра, изграден от NRL на космическия телескоп на ФАСА на НАСА, те измерват енергийното съдържание на тъмните мълнии и за първи път използват гама лъчи за геолокация на светкавиците.
Като следваща стъпка, д-р Чул Гуон от клона на HESE използва софтуера на NRL за оптимизация на радиационните детектори (SWORD), за да създаде първите по рода симулации на светкавица от тъмна светкавица, поразила Boeing 737. Той може да изчисли дозата на радиация до пътниците и екипажът от тези симулации в Монте Карло. Предишни оценки сочат, че може да бъде толкова висок, колкото еквивалента на стотици рентгенови снимки на гърдите, в зависимост от интензивността на светкавицата и разстоянието до източника.
Симулациите на SWORD позволяват на изследователите да проучат подробно ефектите от разликата в интензитета, спектъра и геометрията на светкавицата. Екипът на д-р Гровър вече сглобява детектори, които ще бъдат лети на балони и специализирани самолети в гръмотевични бури, за да измерват потока на гама лъчите in situ. Първите полети с балон са предвидени да се проведат това лято.
Източник: NRL News
