Το διαστημικό τηλεσκόπιο ακτίνων-γάμα «Φέρμι» ανακάλυψε τυχαία ότι οι γήινες καταιγίδες παράγουν ακτίνες αντιύλης. Πρόκειται για μια απρόσμενη ανακάλυψη, μια από τις πιο σημαντικές στον τομέα των γεωεπιστημών εδώ και πολύ καιρό. Οι ηλεκτρικές καταιγίδες στον πλανήτη μας, ήταν γνωστό εδώ και χρόνια ότι μπορούν να δημιουργήσουν σπινθήρες ακτίνων γάμα, όμως τώρα, για πρώτη φορά, οι επιστήμονες διαπίστωσαν ότι επίσης παράγονται ρεύματα ηλεκτρονίων και αντι-ηλεκτρονίων (δηλαδή ποζιτρονίων), που είναι το αντίστοιχό τους στην αντιύλη.
Το εντυπωσιακό εύρημα, που θα παρουσιαστεί στο περιοδικό γεωφυσικής «Geophysical Research Letters», ανακοινώθηκε από τους επιστήμονες, με επικεφαλής την ερευνήτρια της NASA Τζούλι Μακένερι, στο ετήσιο συνέδριο της Αμερικανικής Αστρονομικής Ένωσης, σύμφωνα με το BBC.
Η ανακάλυψη δημιουργεί ένα νέο μυστήριο γύρω από τις γήινες ακτίνες γάμα, που εκτιμάται ότι δημιουργούνται κατά μέσο όρο περίπου 500 φορές τη μέρα στη διάρκεια των καταιγίδων στον πλανήτη μας. Προκύπτουν μέσα από μια πολύπλοκη αλληλεπίδραση του φωτός και της ύλης και η προέλευσή τους δεν έχει γίνει ακόμα πλήρως κατανοητή από τους επιστήμονες.
Οι καταιγίδες δημιουργούν συχνά ηλεκτρικά πεδία πολύ υψηλής ενέργειας, ένδειξη για τα οποία αποτελούν οι κεραυνοί. Τα ηλεκτρόνια στις περιοχές της καταιγίδες επιταχύνονται φτάνοντας σχεδόν στην ταχύτητα του φωτός και εκπέμπουν ακτίνες-γάμα, καθώς συγκρούονται με άτομα και μόρια που συναντούν στην πορεία τους. Για μόλις ένα χιλιοστό του δευτερολέπτου, είναι δυνατό να παραχθούν τόσα πολλά φορτισμένα σωματίδια, όσα συνολικά διαπερνούν όλη την ατμόσφαιρα της Γης από οποιοδήποτε άλλη αιτία.
Το τηλεσκόπιο Fermi, που εκτοξεύτηκε στα μέσα του 2008, έχει κατασκευαστεί για να ανιχνεύει τις φωτεινές εκρήξεις ακτίνων-γάμα σε κάθε γωνία του σύμπαντος. Στο πλαίσιο αυτό, έχει εντοπίσει πανίσχυρα φαινόμενα εκπομπής ακτίνων-γάμα από τις εσχατιές του σύμπαντος, λιγότερο ισχυρές ακτίνες από τον γαλαξία μας, καθώς επίσης από τον ήλιο, αλλά και από την ίδια τη Γη.
Τώρα πλέον, ανακαλύπτεται ότι στις γήινες καταιγίδες, όταν οι ακτίνες γάμα περνάνε κοντά από τους πυρήνες των ατόμων, μπορούν να διαχωρίσουν την ενέργειά τους σε ένα ζευγάρι ύλης-αντιύλης (ηλεκτρονίων-ποζιτρονίων), τα οποία στη συνέχεια, επειδή είναι ηλεκτρικά φορτισμένα, ευθυγραμμίζονται με τις γραμμές του γήινου μαγνητικού πεδίου και ταξιδεύουν τεράστιες αποστάσεις με την μορφή εστιασμένων ακτίνων ύλης και αντιύλης, οι οποίες κινούνται σε αντίθετες κατευθύνσεις.
Αυτός ο «χορός» φωτός και ύλης συνεχίζεται όταν τα ποζιτρόνια συναντούν ξανά ηλεκτρόνια, οπότε ανασυνδυάζονται και παράγουν μια λάμψη φωτός χαρακτηριστικού χρώματος. Είναι αυτό το χρώμα που εντόπισε το διαστημικό τηλεσκόπιο και αποτελεί την «υπογραφή» της παραγωγής αντιύλης.
«Η ιδέα ότι σε οποιονδήποτε πλανήτη που έχει καταιγίδες, αυτές μπορούν να δημιουργήσουν αντιύλη, η οποία μετά εκτοξεύεται στο διάστημα με την μορφή εστιασμένων ακτίνων, οι οποίες είναι δυνατό να ανιχνευθούν από ένα διαστημικό σκάφος, ακούγεται σαν βγαλμένη κατευθείαν από επιστημονική φαντασία», δήλωσε ο ειδικός σε θέματα ηλεκτρισμού της ατμόσφαιρας Στίβεν Κόνορ του πανεπιστημίου της Βόρειας Καρολίνα, ο οποίος έκανε λόγο για «εντυπωσιακή ανακάλυψη», με επιπτώσεις στην κατανόηση των ίδιων των αστραπών, οι οποίες ως φαινόμενο δεν είναι κατανοητές ακόμα στην εντέλεια.
Το εντυπωσιακό εύρημα, που θα παρουσιαστεί στο περιοδικό γεωφυσικής «Geophysical Research Letters», ανακοινώθηκε από τους επιστήμονες, με επικεφαλής την ερευνήτρια της NASA Τζούλι Μακένερι, στο ετήσιο συνέδριο της Αμερικανικής Αστρονομικής Ένωσης, σύμφωνα με το BBC.
Η ανακάλυψη δημιουργεί ένα νέο μυστήριο γύρω από τις γήινες ακτίνες γάμα, που εκτιμάται ότι δημιουργούνται κατά μέσο όρο περίπου 500 φορές τη μέρα στη διάρκεια των καταιγίδων στον πλανήτη μας. Προκύπτουν μέσα από μια πολύπλοκη αλληλεπίδραση του φωτός και της ύλης και η προέλευσή τους δεν έχει γίνει ακόμα πλήρως κατανοητή από τους επιστήμονες.
Οι καταιγίδες δημιουργούν συχνά ηλεκτρικά πεδία πολύ υψηλής ενέργειας, ένδειξη για τα οποία αποτελούν οι κεραυνοί. Τα ηλεκτρόνια στις περιοχές της καταιγίδες επιταχύνονται φτάνοντας σχεδόν στην ταχύτητα του φωτός και εκπέμπουν ακτίνες-γάμα, καθώς συγκρούονται με άτομα και μόρια που συναντούν στην πορεία τους. Για μόλις ένα χιλιοστό του δευτερολέπτου, είναι δυνατό να παραχθούν τόσα πολλά φορτισμένα σωματίδια, όσα συνολικά διαπερνούν όλη την ατμόσφαιρα της Γης από οποιοδήποτε άλλη αιτία.
Το τηλεσκόπιο Fermi, που εκτοξεύτηκε στα μέσα του 2008, έχει κατασκευαστεί για να ανιχνεύει τις φωτεινές εκρήξεις ακτίνων-γάμα σε κάθε γωνία του σύμπαντος. Στο πλαίσιο αυτό, έχει εντοπίσει πανίσχυρα φαινόμενα εκπομπής ακτίνων-γάμα από τις εσχατιές του σύμπαντος, λιγότερο ισχυρές ακτίνες από τον γαλαξία μας, καθώς επίσης από τον ήλιο, αλλά και από την ίδια τη Γη.
Τώρα πλέον, ανακαλύπτεται ότι στις γήινες καταιγίδες, όταν οι ακτίνες γάμα περνάνε κοντά από τους πυρήνες των ατόμων, μπορούν να διαχωρίσουν την ενέργειά τους σε ένα ζευγάρι ύλης-αντιύλης (ηλεκτρονίων-ποζιτρονίων), τα οποία στη συνέχεια, επειδή είναι ηλεκτρικά φορτισμένα, ευθυγραμμίζονται με τις γραμμές του γήινου μαγνητικού πεδίου και ταξιδεύουν τεράστιες αποστάσεις με την μορφή εστιασμένων ακτίνων ύλης και αντιύλης, οι οποίες κινούνται σε αντίθετες κατευθύνσεις.
Αυτός ο «χορός» φωτός και ύλης συνεχίζεται όταν τα ποζιτρόνια συναντούν ξανά ηλεκτρόνια, οπότε ανασυνδυάζονται και παράγουν μια λάμψη φωτός χαρακτηριστικού χρώματος. Είναι αυτό το χρώμα που εντόπισε το διαστημικό τηλεσκόπιο και αποτελεί την «υπογραφή» της παραγωγής αντιύλης.
«Η ιδέα ότι σε οποιονδήποτε πλανήτη που έχει καταιγίδες, αυτές μπορούν να δημιουργήσουν αντιύλη, η οποία μετά εκτοξεύεται στο διάστημα με την μορφή εστιασμένων ακτίνων, οι οποίες είναι δυνατό να ανιχνευθούν από ένα διαστημικό σκάφος, ακούγεται σαν βγαλμένη κατευθείαν από επιστημονική φαντασία», δήλωσε ο ειδικός σε θέματα ηλεκτρισμού της ατμόσφαιρας Στίβεν Κόνορ του πανεπιστημίου της Βόρειας Καρολίνα, ο οποίος έκανε λόγο για «εντυπωσιακή ανακάλυψη», με επιπτώσεις στην κατανόηση των ίδιων των αστραπών, οι οποίες ως φαινόμενο δεν είναι κατανοητές ακόμα στην εντέλεια.
ΠΗΓΗ: ΑΠΕ-ΜΠΕ