Обнаруженная «случайно» космическим телескопом НАСА «Ферми» в 2010 году, темная молния является удивительно мощным, но невидимым побочным продуктом гроз в атмосфере Земли. В отличие от обычной молнии, темная молния невидима для наших глаз и не излучает тепло или свет - вместо этого она испускает вспышки гамма-излучения.
Более того, эти гамма-всплески происходят на относительно низких высотах внутри самих грозовых облаков. Это означает, что пилоты самолетов и пассажиры, летящие сквозь грозы, могут подвергаться воздействию гамма-лучей от темной молнии, которые достаточно энергичны, чтобы проходить через корпус самолета ... а также что-либо или кого-либо внутри него. Чтобы выяснить, как такое воздействие темной молнии может повлиять на авиапассажиров, военно-морская исследовательская лаборатория США (NRL) проводит тесты компьютерного моделирования с использованием своего программного обеспечения SoftWare для оптимизации детекторов излучения - SWORD, для краткости.
Земные вспышки гамма-излучения (TGF) представляют собой чрезвычайно интенсивные, субмиллисекундные вспышки гамма-лучей и пучков частиц вещества и антиматерии. Впервые выявленные в 1994 году, они связаны с сильными грозами и молниями, хотя ученые не до конца понимают детали связи с молнией. Последние теоретические модели TGF предполагают, что ускоритель частиц, который создает гамма-лучи, расположен глубоко в атмосфере, на высоте от шести до десяти миль, внутри грозовых облаков и в пределах досягаемости гражданских и военных самолетов.
Эти модели также предполагают, что пучки частиц достаточно интенсивны, чтобы искажать и разрушать электрическое поле в грозах, и, следовательно, могут играть важную роль в регулировании образования видимой молнии. В отличие от видимой молнии, TGF-лучи достаточно широки - возможно, около полумили шириной в верхней части грозы - что они не создают горячий плазменный канал и оптическую вспышку; отсюда и название «темная молния».
Команда исследователей Отдела космических наук НРЛ, возглавляемая доктором Дж. Эриком Гроувом из Отделения космической среды с высокой энергией (HESE), изучает радиационную среду в непосредственной близости от гроз и вспышек темной молнии. Используя калориметр, созданный NRL на космическом телескопе NASA Fermi Gamma-ray, они измеряют содержание энергии темной молнии и впервые используют гамма-лучи для определения местоположения вспышек.
В качестве следующего шага доктор Чул Гвон из отделения HESE использует программное обеспечение NRL для Оптимизации радиационных детекторов (SWORD), чтобы создать первое в мире моделирование вспышки темной молнии, поражающей Boeing 737. Он может рассчитать дозировку излучения для пассажиры и экипаж из этих симуляций Монте-Карло. Предыдущие оценки показали, что это может быть равно сотне рентгеновских снимков грудной клетки, в зависимости от интенсивности вспышки и расстояния до источника.
Моделирование SWORD позволяет исследователям детально изучить эффекты изменения интенсивности, спектра и геометрии вспышки. Команда доктора Гровера сейчас собирает детекторы, которые будут летать на воздушных шарах и специализированных самолетах в грозы, чтобы измерить поток гамма-излучения на месте. Первые полеты на воздушном шаре запланированы на лето этого года.
Источник: НРЛ Новости
