Mørke fluffy tordenskyer brænder ikke kun med dramatiske storme, de producerer også nogle af de mest energiske lysglimt på planeten - og strålende himmelskærme kendt som ultralyd "alver." Nu har nye fund malet et klarere billede af, hvad der sker i de tavse mellemrum af en stormfuld himmel.
I lang tid har forskere søgt efter gammastråler i universets dybe folder. I 1994, mens de kiggede ud i rummet på jagt efter disse signaler, hentede et NASA-instrument tilfældigvis gamma-stråleblitz, der blev udsendt fra et sted tættere på hjemmet - jordiske tordensky.
Disse blitz, de mest energiske naturfænomener på vores planet, blev kendt som terrestriske gammastråler (TGF'er). De er skabt, når tordenvejrs stærkt elektrisk felt ophidser atmosfæriske partikler, der derefter udsender stråling. Men man vidste ikke meget om, hvad der forårsager dette fænomen med høj energi.
For at finde ud af dette analyserede en gruppe forskere data fra et europæisk rumfartsagenturs instrument kaldet Atimphere-Space Interactions Monitor (ASIM) ombord på den internationale rumstation. ASIM er det første instrument, der bruges til at opdage TGF'er snarere end deres endnu lysere doppelgängere ude i det dybe rum, sagde Torsten Neubert, hovedforsker i ASIM og hovedforfatter af en undersøgelse, der blev offentliggjort 10. december i tidsskriftet Videnskab.
Deres målinger viste en meget specifik rækkefølge af begivenheder, der kun varede et par millisekunder lang, under et lynnedslag. Først opdagede de en stigning i lys, hvilket svarer til fødslen af en lyn. Under denne proces skaber en sky både et elektrisk felt og en leder - en sti med ioniseret luft. De opdagede derefter en stor top i røntgenstråler og gammastråler, der svarer til TGF, og derefter en enorm optisk puls, fortalte Neubert til Live Science.
Denne optiske puls rejste op fra tordenvejret til ionosfæren, et område i atmosfæren omkring 80 til 600 kilometer over jordoverfladen. Pulsen var "så kraftig, at den ophidsede den nedre region af ionosfæren," som er cirka 100 kilometer langt og bred, sagde Neubert. Med andre ord, det ophidsede frie elektroner i ionosfæren, som derefter begyndte at kollidere med neutral nitrogen og derefter udsendte stråling.
Denne stråling er defineret af et andet vejrfænomen, der ligner auroras, kaldet "alver", hvor millisekund lange bursts af synligt lys og ultraviolet stråling gløder i en ekspanderende ring omkring et lynnedslag. Disse lysende himmelske væsener er imidlertid kun synlige med det mest følsomme udstyr.
Forud for denne undersøgelse blev elver antaget at være ikke relateret til tordenvejr. Deres fund antyder, at den samme lyn bolt udløser både TGF'er og alver, selvom det ikke er klart, om TGF'er har nogen rolle i at fremstille alverne, sagde Neubert. Det er heller ikke klart, om TGF'er og alver sker hver gang lynet strejker, men det sker sandsynligvis meget oftere, end vi kan registrere, tilføjede han.
En anden nylig konstatering, der blev offentliggjort 10. december i Journal of Geophysical Research Atmospheres, antyder, at TGF'er sker lige før synligt lyn. Disse strålende blink opstår lige inden en puls af elektricitet skyder gennem den ladede sky og bliver til et lyn, ifølge en erklæring. Begge disse undersøgelser blev præsenteret denne uge på American Geophysical Union's årlige møde i San Francisco.
"Der sker en masse ting inden for rumobservationer til lynnedslag," nogle til overvågning af vejret og nogle til forståelse af fænomenet, sagde Neubert. "Samlet virkelig storslået par år, der kommer op."
