弱い雷雨であっても、地球上で最も高エネルギーの光を放出します。

サンフランシスコ -- あらゆる形や大きさの雷雨が高エネルギーのガンマ線バーストを引き起こし、非常にまれな状況では航空機のパイロットや乗客に有害な可能性があると科学者らが月曜日に初めて報告した。このようなエネルギーのバーストは、一般的な X 線よりも数千倍も強力ですが、かつて考えられていたよりもはるかに一般的であり、世界中で 1 日に推定 1,100 回以上発生しています。

サンフランシスコで開催されたアメリカ地球物理学連合の年次総会で発表されたこの新しい研究は、1994年以来、雷雨に伴う高層大気中で観察されてきた謎の高エネルギー電子バーストに関する長年の仮説を一掃するものである。惑星の大気は、地球ガンマフラッシュ、または TGF としても知られています。 1990 年代以前は、すべてのガンマ線は大気の外で発生し、太陽またはその他の高エネルギー源から地球に向かってやってくると考えられていました。

地上ガンマフラッシュは、パイロットや飛行機の乗客がたまたま間違った時間に間違った場所にいた場合、潜在的に健康上のリスクを引き起こす可能性がありますが、パイロットは通常、既知の他の危険性があるため、雷雨の中への飛行や雷雨に非常に近づくことさえ避けているため、その可能性は低いです。 、極度の乱気流やひょうを含む。

ニューハンプシャー大学の研究者ジョセフ・ドワイヤー氏は、頻繁に飛行機を利用する人の健康リスクを軽減するには、ガンマ線バーストの影響を直接受けなければ影響を受けないという事実があると述べている。

「人々は飛行機に乗るときにTGFについて心配する必要はない」と同氏は科学会議の記者会見で述べた。 「飛行するのは安全です。地上のガンマ線の影響で飛行を妨げられないでください。」

飛行機に乗っていて、間違った時間に間違った場所にいたとしても、その人は蒸発したり、インクレディブル・ハルクに変わったりすることはありません。代わりに、全身CTスキャンに相当する放射線量を受けることになる。 「これは必ずしも素晴らしいことではありませんが、命を落とすわけではありません」とドワイヤー氏は語った。

ドワイヤー氏は、上向きに移動するガンマ線バーストからのエネルギーは雷雨の内部の稲妻内で発生し、落雷のどの部分と段階はまだ明らかになっていないが、わずか数十マイクロ秒で生成されると述べた。

謎は、通常は粒子加速器でのみ生成されるこのような膨大なエネルギーが、一見普通の大気条件でどのようにしてこれほど短時間に生成できるのかということです。

「雷雨からこれほど高エネルギーの放射線を受けるのは本当に驚きです」と彼は言う。

雷雨は「地球上で最も強力な粒子加速器」であると、UAH 地球システム科学センターの研究員テミス クロニス氏は語ります。

NASA のガンマ線バースト モニターからのデータと、地上の雷検出ネットワークや気象レーダーからの情報を組み合わせることで、研究者らは、検出された雷を放出した各嵐の場所を逆算して特定することで、電話の追跡と同様の探偵作業を行うことができました。ガンマ線バーストを観測し、その構造と強度を調査します。彼らの調査を助けたのは、通常の落雷と同様にガンマ線バーストも無線信号を発し、地上のセンサーで追跡できるという事実だった。

さらに研究者らは、イタリア上空の大雷雨の乱流の内部構造の中をエアバス機で飛行させ、嵐の中から測定を行ったが、これはこれまでガンマ線の探索で行われたのは初めてのことである。非常にでこぼこした空気の中のこの吐き気を催す 5 時間の飛行により、研究者らは高エネルギー放射が雷雨内の別の発生源ではなく、雷から来ていることを確認することができました。

TGF を引き起こした嵐の強さは、高く成熟した激しい嵐から、冬の嵐によって発生した嵐を含め、降雨量がそれほど激しくなく雲頂が低い嵐まで多岐にわたりました。

ドワイヤー氏によると、検出可能なTGFのほとんどは、雷雨の上部、高さ約7～9マイルの部分にある稲妻から発生しているが、それはそれらが低高度からも放出されていないことを意味するわけではないという。この仮説は、低高度でのガンマ線バーストは、そのエネルギーが上空の雲の水蒸気と氷によって減衰するため、簡単には検出できないというものです。

言い換えれば、雷雨の下層で発生したガンマ線は大気中に閉じ込められ、衛星センサーで検出できる宇宙空間には到達しません。

しかし、研究を複雑にしているのは、科学者たちが雷雨の中でどのように電荷が蓄積するのかは知っているものの、何年にもわたる実験にもかかわらず、雷雨の際に雷がどのように発生するのかをまだ正確にわかっていないという事実です。

「雷は1日に約400万回地球に落ちますが、嵐の中で雷がどのように発生するのかは実際にはわかっていません」とドワイヤー氏は言う。

科学者たちは、特別に設計された雷検出センサーを搭載した米国の新しい人工衛星が宇宙に打ち上げられる約1年後から、TGFの研究に使用できる強力な新しいツールを手に入れることになる。