Гамма-блискавка (англ. terrestrial gamma-ray flash, TGF), також відома як темна блискавка (англ. Dark lightning) — потужні короткотривалі спалахи гамма-випромінювання в атмосфері Землі. Гамма-блискавки були зареєстровані тривалістю від 0,2 до 3,5 мілісекунд та з енергією до 20 МеВ. Вони, ймовірно, виникають внаслідок потужних електричних полів, що утворюються в грозових хмарах. Були також виявлені високоенергетичні позитрони і електрони, що виникають, ймовірно, внаслідок явища народження електрон-позитронних пар гамма-квантами.
Відкриття
Гамма-блискавки зі сторони Землі були вперше виявлені орбітальною гамма-обсерваторією «Комптон» в 1991 році під час експерименту BATSE (англ. Burst and Transient Source Experiment). Подальші дослідження в Стенфордському університеті в 1996 році пов'язали гамма-блискавки з окремими спалахами блискавок в атмосфері, відбувалися протягом декількох мілісекунд. BATSE виявив тільки невелику кількість гамма-блискавок, оскільки інструменти на супутнику було призначено для вивчення гамма-спалахів із глибокого космосу, які тривають набагато довше.
Новіший супутник RHESSI (англ. Reuven Ramaty High Energy Solar Spectroscopic Imager) спостерігав гамма-блискавки з вищими енергіями, ніж ті, які спостерігалися в експерименті BATSE. Спостерігалося приблизно 50 гамма-блискавок щодня: частіше, ніж вважалося раніше. Утім, це все одно складає дуже малу частку від загальної кількості звичайних блискавок на Землі (в середньому, 3-4 мільйони на добу). Однак реальна кількість гамма-блискавок може бути й більшою, якщо гамма-випромінювання таких блискавок є вузькоспрямованим, або якщо велика кількість гамма-блискавок утворюється на низьких висотах, і гамма-промені поглинаються в атмосфері, не доходячи до детекторів супутника на орбіті.
Фізична модель
Гамма-блискавки виникають над грозовими хмарами після потужних розрядів звичайної блискавки. Хоча детальної моделі явища ще не існує, складено певні уявлення про фізичні умови виникнення гамма-блискавки. Передбачається, що гамма-кванти випромінюються релятивістськими електронами (які рухаються зі швидкістю, близькою до швидкості світла), котрі зіштовхуються з ядрами атомів у молекулах повітря та випромінюють гамма-кванти внаслідок гальмування. Велика кількість високоенергетичних електронів може утворюватися через лавиноподібне прискорення, обумовлене електричними полями. Це явище називають релятивістською електронною лавиною (англ. Relativistic runaway electron avalanche, RREA). Електричне поле, що потрібне для цього, забезпечують, найімовірніше, звичайні розряди блискавки, так як більшість гамма-блискавок спостерігається протягом кількох мілісекунд після звичайного розряду. Подальші деталі основної фізичної картини явища ще нез'ясовані. Існують також альтернативні моделі явища, що відрізняються здебільшого деталями утворення релятивістських електронів в атмосфері. Роль гамма-блискавок та їх зв'язок зі звичайними блискавками залишається предметом сучасних наукових досліджень[].
Див. також
Примітки
- Palmer, Jason (11 January 2011). . Science & Environment. BBC. Архів оригіналу за 12 січня 2011. Процитовано 3 травня 2013.
- Perrotto, Trent; Anderson, Janet (10 січня 2011). (Пресреліз). NASA. Архів оригіналу за 21 січня 2019. Процитовано 3 травня 2013.
- GJ F., PN B., Mallozzi R et al. Discovery of intense gamma-ray flashes of atmospheric origin // Science / H. Thorp — Northern America: AAAS, 1994. — Vol. 264, Iss. 5163. — P. 1313–1316. — 4 p. — ISSN 0036-8075; 1095-9203 — doi:10.1126/SCIENCE.264.5163.1313
- Barrington-Leigh C. P. Terrestrial gamma-ray flashes observed up to 20 MeV. // Science / H. Thorp — Northern America: AAAS, 2005. — Vol. 307, Iss. 5712. — P. 1085–1088. — ISSN 0036-8075; 1095-9203 — doi:10.1126/SCIENCE.1107466
- A.V. Gurevich, G.M. Milikh, R. Roussel-Dupre Runaway electron mechanism of air breakdown and preconditioning during a thunderstorm // Physics Letters A — Elsevier BV, 1992. — Vol. 165, Iss. 5-6. — P. 463–468. — ISSN 0375-9601; 1873-2429 — doi:10.1016/0375-9601(92)90348-P
- Dwyer J. R. A fundamental limit on electric fields in air // Geophys. Res. Lett. / N. S. Diffenbaugh — AGU, 2003. — Vol. 30, Iss. 20. — ISSN 0094-8276; 1944-8007 — doi:10.1029/2003GL017781
- Cummer S. A. Measurements and implications of the relationship between lightning and terrestrial gamma ray flashes // Geophys. Res. Lett. / N. S. Diffenbaugh — AGU, 2005. — Vol. 32, Iss. 8. — ISSN 0094-8276; 1944-8007 — doi:10.1029/2005GL022778
- Inan U. S., Cohen M. B., Said R. K. et al. Terrestrial gamma ray flashes and lightning discharges // Geophys. Res. Lett. / N. S. Diffenbaugh — AGU, 2006. — Vol. 33, Iss. 18. — ISSN 0094-8276; 1944-8007 — doi:10.1029/2006GL027085
- Cohen M. B., Inan U. S., G. Fishman Terrestrial gamma ray flashes observed aboard the Compton Gamma Ray Observatory/Burst and Transient Source Experiment and ELF/VLF radio atmospherics // J. Geophys. Res. — AGU, 2006. — Vol. 111, Iss. D24. — ISSN 0148-0227; 2156-2202 — doi:10.1029/2005JD006987
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Ne plutati z gamma spalahom Gamma bliskavka angl terrestrial gamma ray flash TGF takozh vidoma yak temna bliskavka angl Dark lightning potuzhni korotkotrivali spalahi gamma viprominyuvannya v atmosferi Zemli Gamma bliskavki buli zareyestrovani trivalistyu vid 0 2 do 3 5 milisekund ta z energiyeyu do 20 MeV Voni jmovirno vinikayut vnaslidok potuzhnih elektrichnih poliv sho utvoryuyutsya v grozovih hmarah Buli takozh viyavleni visokoenergetichni pozitroni i elektroni sho vinikayut jmovirno vnaslidok yavisha narodzhennya elektron pozitronnih par gamma kvantami Uyavlennya hudozhnika pro gamma bliskavku VidkrittyaGamma bliskavki zi storoni Zemli buli vpershe viyavleni orbitalnoyu gamma observatoriyeyu Kompton v 1991 roci pid chas eksperimentu BATSE angl Burst and Transient Source Experiment Podalshi doslidzhennya v Stenfordskomu universiteti v 1996 roci pov yazali gamma bliskavki z okremimi spalahami bliskavok v atmosferi vidbuvalisya protyagom dekilkoh milisekund BATSE viyaviv tilki neveliku kilkist gamma bliskavok oskilki instrumenti na suputniku bulo priznacheno dlya vivchennya gamma spalahiv iz glibokogo kosmosu yaki trivayut nabagato dovshe Novishij suputnik RHESSI angl Reuven Ramaty High Energy Solar Spectroscopic Imager sposterigav gamma bliskavki z vishimi energiyami nizh ti yaki sposterigalisya v eksperimenti BATSE Sposterigalosya priblizno 50 gamma bliskavok shodnya chastishe nizh vvazhalosya ranishe Utim ce vse odno skladaye duzhe malu chastku vid zagalnoyi kilkosti zvichajnih bliskavok na Zemli v serednomu 3 4 miljoni na dobu Odnak realna kilkist gamma bliskavok mozhe buti j bilshoyu yaksho gamma viprominyuvannya takih bliskavok ye vuzkospryamovanim abo yaksho velika kilkist gamma bliskavok utvoryuyetsya na nizkih visotah i gamma promeni poglinayutsya v atmosferi ne dohodyachi do detektoriv suputnika na orbiti Fizichna modelGamma bliskavki vinikayut nad grozovimi hmarami pislya potuzhnih rozryadiv zvichajnoyi bliskavki Hocha detalnoyi modeli yavisha she ne isnuye skladeno pevni uyavlennya pro fizichni umovi viniknennya gamma bliskavki Peredbachayetsya sho gamma kvanti viprominyuyutsya relyativistskimi elektronami yaki ruhayutsya zi shvidkistyu blizkoyu do shvidkosti svitla kotri zishtovhuyutsya z yadrami atomiv u molekulah povitrya ta viprominyuyut gamma kvanti vnaslidok galmuvannya Velika kilkist visokoenergetichnih elektroniv mozhe utvoryuvatisya cherez lavinopodibne priskorennya obumovlene elektrichnimi polyami Ce yavishe nazivayut relyativistskoyu elektronnoyu lavinoyu angl Relativistic runaway electron avalanche RREA Elektrichne pole sho potribne dlya cogo zabezpechuyut najimovirnishe zvichajni rozryadi bliskavki tak yak bilshist gamma bliskavok sposterigayetsya protyagom kilkoh milisekund pislya zvichajnogo rozryadu Podalshi detali osnovnoyi fizichnoyi kartini yavisha she nez yasovani Isnuyut takozh alternativni modeli yavisha sho vidriznyayutsya zdebilshogo detalyami utvorennya relyativistskih elektroniv v atmosferi Rol gamma bliskavok ta yih zv yazok zi zvichajnimi bliskavkami zalishayetsya predmetom suchasnih naukovih doslidzhen dzherelo Div takozhGamma spalah Sprajt bliskavka BliskavkaPrimitkiPalmer Jason 11 January 2011 Science amp Environment BBC Arhiv originalu za 12 sichnya 2011 Procitovano 3 travnya 2013 Perrotto Trent Anderson Janet 10 sichnya 2011 Presreliz NASA Arhiv originalu za 21 sichnya 2019 Procitovano 3 travnya 2013 GJ F PN B Mallozzi R et al Discovery of intense gamma ray flashes of atmospheric origin Science H Thorp Northern America AAAS 1994 Vol 264 Iss 5163 P 1313 1316 4 p ISSN 0036 8075 1095 9203 doi 10 1126 SCIENCE 264 5163 1313 d Track Q34675876d Track Q11206458d Track Q192864d Track Q2017699d Track Q40358 Barrington Leigh C P Terrestrial gamma ray flashes observed up to 20 MeV Science H Thorp Northern America AAAS 2005 Vol 307 Iss 5712 P 1085 1088 ISSN 0036 8075 1095 9203 doi 10 1126 SCIENCE 1107466 d Track Q11206458d Track Q34395625d Track Q56506569d Track Q192864d Track Q2017699d Track Q40358 A V Gurevich G M Milikh R Roussel Dupre Runaway electron mechanism of air breakdown and preconditioning during a thunderstorm Physics Letters A Elsevier BV 1992 Vol 165 Iss 5 6 P 463 468 ISSN 0375 9601 1873 2429 doi 10 1016 0375 9601 92 90348 P d Track Q1659906d Track Q746413d Track Q56699389 Dwyer J R A fundamental limit on electric fields in air Geophys Res Lett N S Diffenbaugh AGU 2003 Vol 30 Iss 20 ISSN 0094 8276 1944 8007 doi 10 1029 2003GL017781 d Track Q464704d Track Q56699390d Track Q38111831d Track Q5535576 Cummer S A Measurements and implications of the relationship between lightning and terrestrial gamma ray flashes Geophys Res Lett N S Diffenbaugh AGU 2005 Vol 32 Iss 8 ISSN 0094 8276 1944 8007 doi 10 1029 2005GL022778 d Track Q464704d Track Q5535576d Track Q38111831d Track Q56699391 Inan U S Cohen M B Said R K et al Terrestrial gamma ray flashes and lightning discharges Geophys Res Lett N S Diffenbaugh AGU 2006 Vol 33 Iss 18 ISSN 0094 8276 1944 8007 doi 10 1029 2006GL027085 d Track Q464704d Track Q56699392d Track Q38111831d Track Q5535576 Cohen M B Inan U S G Fishman Terrestrial gamma ray flashes observed aboard the Compton Gamma Ray Observatory Burst and Transient Source Experiment and ELF VLF radio atmospherics J Geophys Res AGU 2006 Vol 111 Iss D24 ISSN 0148 0227 2156 2202 doi 10 1029 2005JD006987 d Track Q2738009d Track Q464704d Track Q56699393