LightningPhoto: Yuuki Wada
Wissenschaftler in Japan gemeldet, dass zwei radioaktive Wetter-Phänomene zur gleichen Zeit, für die erste Zeit, nach einem neuen Papier. Die Beobachtung stellt eine Verbindung zwischen den beiden, das hinzufügen, um unser wissen über die wild-Physik, die im gewitter.
Der Forscher berichtet die “eindeutige simultane Detektion” der eine minute lange “gamma-ray-glow”, gefolgt von einem mächtigen, Millisekunde-lange “terrestrial gamma-ray flash” oder TGF. Obwohl Wissenschaftler haben beobachtet, diese zwei Ereignisse bevor, die Sie nicht ganz verstehen, die Verbindung zwischen der leuchtet und blinkt, noch nie beobachtet worden ist, zusammen. Das heißt, bis jetzt.
“Das wichtigste Ergebnis ist, dass wir, zum ersten mal, bestätigt die Beziehung zwischen gamma-ray glüht und terrestrischen Gammastrahlen-Blitze,” Yuuki Wada, die Studie der erste Autor und ein Ph. D-student an der Universität Tokio, sagte Gizmodo in einer E-Mail.
Die Gamma-ray-Beobachtung im Winter Gewitterwolken (WACHSTUM) ist die Zusammenarbeit einer Gruppe von Wissenschaftlern, die mit Strahlung Detektoren, die monitor-winter-gewitter in der Nähe des Meeres von Japan. Diese Stürme sind einzigartig für Ihre low-altitude Wolken, so dass Sie gute Ziele um zu studieren. Die Detektoren sind spezielle Kristalle die Größe der dünnen Ziegel, dass flash, wenn es geschlagen wird mit energiereichen Teilchen, eine photo-multiplier-Röhren verstärken den Blitz in ein signal lesbar von einem Datenerfassungs-system.
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Während eines Gewitters am Abend des 9. Januar 2018, einer der WACHSTUMS-Detektoren fingen an zu notieren, ein Anstieg der Strahlung für 60 Sekunden—das Zeichen eines gamma-ray-Schein. Ein Detektor in der Nähe begann die Messung der Leuchten, wie das signal abgenommen in den ersten Detektor. Das Leuchten in den zweiten Detektor plötzlich Spike und dann gestoppt. Der erste Detektor, auch gemessen einen schnellen Sprung in gamma-Strahlen, die dauerte etwa 0,2 Sekunden—das terrestrial gamma-ray flash. Ein Blitz schlug zwischen den Detektoren, so dass die Forscher Daten auf beide Prozesse gleichzeitig, so das Papier, veröffentlicht in der Kommunikation Physik. Mit zwei Detektoren lassen die Wissenschaftler wissen ungefähr, wo das Leuchten herkam, sagte Wada.
Wissenschaftler wurden bewusst hoch-Energie-Physik vorkommenden im inneren gewitter sich seit den 1980er Jahren, als die gamma-ray Satelliten gestartet gemessenen terrestrischen Gammastrahlen-Blitze Strahlen in den Weltraum, aber nicht wirklich wissen, warum so wenige Blitze kamen mit den blitzen. Inzwischen, gamma-ray-das Leuchten beobachtet worden ist, in der Luft, auf Meereshöhe, und auf Bergkuppen und sind in der Regel im Zusammenhang mit vorbeiziehenden gewitter.
Und bevor du fragst, Nein, die Strahlung aus der Glut ist nicht schädlich und hat nur einen Bruchteil der Dosis, die Sie bekommen würde, von einem medical x-ray. Wie der Blitz, gut, Sie wollen nicht, dass man vom Blitz getroffen zu werden.
Andere Wissenschaftler haben bisher vermutet, dass ein Mechanismus namens ” relativistischer runaway-Elektronen-Lawinen schafft den Rahmen, der leuchtet und blinkt. Der Sturm ‘ s starke elektrische Felder beschleunigen die Elektronen auf hohe Energien, die Herstellung von mehr high-Energie-Elektronen. Die Gammastrahlen kommen aus diesen hochenergetischen Elektronen interagieren mit den Atomkernen in der Atmosphäre.
Aber Wann und warum der Blitz tritt auf, wurde zur Debatte, erklärt Joseph Dwyer, professor für Physik und Astronomie an der University of New Hampshire, wer war in der Studie nicht beteiligt. Vielleicht ist es aufgrund der elektrischen Felder in den Blitz, oder vielleicht ist es etwas seltsamer, genannt der “relativistischen feedback-Modelle”, wo das elektrische Feld ist stark genug, dass es Sätze aus einer unkontrollierten Kettenreaktion, die Herstellung der Antimaterie-Gegenstück zu Elektronen, sowie eine Menge mehr Elektronen, Unterziehen die gamma-ray-Herstellung von Interaktionen.
Das WACHSTUM der Daten, die schien zu passen die, was zu erwarten wäre von der relativistischen feedback-Modell nach Dwyer erklärt, und das ist wirklich spannend. “Was auch immer verursacht wird dieser Anstieg in der Glut scheint ein seltener Vorgang, da es eine Menge leuchtet beobachtet man in Japan, ohne es,” David Smith, associate professor für Physik an der University of California, Santa Cruz. sagte Gizmodo. “Und wir wurden dringend benötigen, ein seltener Vorgang in der cloud, die wir zuordnen können TGFs, da eines der größten Geheimnisse der TGFs ist der Grund, warum nur ein kleiner Bruchteil der Blitz produziert Sie.”
Dwyer und Smith, beide waren begeistert von der Beobachtung. “Die Qualität der Daten ist besser, als ich hoffen konnte, etwas zu sehen”, sagte Smith.
Nun, alle müssen die Forscher sind mehr Detektoren und mehr Erkennungen, die Wada erklärt. Das team will wissen, wie selten das Phänomen ist.
Ich kann nicht genug betonen: Gewitter sind beeindruckende Wunderwerke der Teilchenphysik.
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