Upptäckt "av en slump" av NASA: s Fermi Gamma-ray Space Telescope 2010, är mörk blixt en förvånansvärt kraftfull - men osynlig - biprodukt av åskväder i jordens atmosfär. Till skillnad från vanlig blixt, är mörk blixt osynlig för våra ögon och strålar inte ut värme eller ljus - istället släpper den ut gammastrålning.
Dessutom härstammar dessa gammastrålsutbrott i relativt låga höjder långt inom själva stormmoln. Detta innebär att flygpiloter och passagerare som flyger genom åskväder kan bli utsatta för gammastrålar från mörk blixt, som är tillräckligt energiska för att passera genom ett flygplans skrov ... såväl som någonting eller någon inne i den. För att ta reda på hur sådan exponering för mörk blixt kan påverka flygresenärer, utför US Naval Research Laboratory (NRL) datormodelleringstest med sina SoftWare för optimering av strålningsdetektorer - SWORD, kort.
Terrestriska gammastrålar (TGF) är extremt intensiva, sub-millisekunda skurar av gammastrålar och partikelstrålar av materia och antikroppar. Först identifierade 1994 är de förknippade med starka åskväder och blixtnedslag, även om forskare inte helt förstår detaljerna i förhållandet till blixtnedslag. De senaste teoretiska modellerna av TGF: er antyder att partikelacceleratorn som skapar gammastrålar ligger djupt i atmosfären, på höjder mellan sex och tio mil, inne i åskväder och inom räckhåll för civila och militära flygplan.
Dessa modeller föreslår också att partikelstrålarna är tillräckligt intensiva för att förvränga och kollapsa det elektriska fältet i åskväder och därför kan spela en viktig roll för att reglera produktionen av synlig blixt. Till skillnad från synlig blixt, är TGF-strålar tillräckligt breda - kanske cirka en halv mil breda vid åskväder - att de inte skapar en varm plasmakanal och optisk blixt; därmed namnet, "mörk blixt."
Ett team av forskare i NRL: s rymdvetenskapsavdelning, ledd av Dr. J. Eric Grove från filialen High Energy Space Environment (HESE), studerar strålningsmiljön i närheten av åskväder och mörka blixtnedslag. Med hjälp av kalorimetern byggd av NRL på NASA: s Fermi Gamma-ray Space Telescope mäter de energiinnehållet i mörk blixt och använder för första gången gammastrålar för att geolocera blixtarna.
Som nästa steg använder Dr. Chul Gwon från HESE-grenen NRL: s SoftWare för optimering av strålningsdetektorer (SWORD) för att skapa de första någonsin simuleringarna av en mörk blixtnedslag som slår en Boeing 737. Han kan beräkna strålningsdosen till passagerarna och besättningen från dessa Monte Carlo-simuleringar. Tidigare uppskattningar har indikerat att det kan vara lika högt som motsvarande hundratals röntgenstrålningar i bröstet, beroende på blixtens intensitet och avståndet till källan.
SWORD-simuleringar tillåter forskare att studera i detalj effekterna av variation i intensitet, spektrum och geometri av blixt. Dr. Grovers team samlar nu detektorer som kommer att flygas på ballonger och specialflygplan i åskväder för att mäta gammastrålflöde in situ. De första ballongflygningarna är planerade att äga rum i sommar.
Källa: NRL News
