Tokyo Üniversitesi ‘nden mezun olan Yuuki Wada, Japonya’dan meslektaşları ile birlikte yıldırım düşmeleri ve fırtına bulutlarındaki iki çeşit gama ışını fenomeni arasında bir bağlantı olduğunu keşfetti. Araştırma, bazı durumlarda fırtına bulutlarındaki zayıf gama ışını parlamalarının, yıldırımlardan ve yıldırım beraberindeki gama ışını flaşlarından önce gelebileceğini göstermektedir.
Kanazawa şehrinde Wada ve meslektaşları binalara radyasyon monitörleri kurmak için yerel okullarla ve işletmelerle birlikte çalıştılar.
Bu radyasyon monitörleri, yerel radyasyon seviyeleri hakkındaki bazı kaygılar nedeniyle artık orada değiller. Amaç, gökten gelen radyasyonu saptamak için bir ağ oluşturmaktı. Bu bazılarını şaşırtabilir, ancak gök gürültülü fırtınaların onlarla birlikte gama ışını aktivitesine neden olduğu yaklaşık 30 yıldır biliniyor. Wada, “İnsanlar daima yıldırım gördü ve gök gürültüsü duydu. Bunlar, bu doğanın gücünü deneyimlememizin yollarıydı” dedi. “Elektromanyetizma keşfi ile, bilim insanları radyo alıcılarıyla yıldırım görmeyi öğrendiler. Ama şimdi gama ışınlarında yıldırımları belirleyebiliyoruz. Bu, olaylar üzerinde çalışmak için dört göze sahip olmak gibi.”
Gök gürültüsü ile ilgili bilinen iki tür gama ışını fenomeni vardır: Gama ışını parlamaları (yaklaşık bir dakika süren zayıf emisyonlar) ve yıldırım düşmesi olarak ortaya çıkan ve gama ışını parlamalarından çok daha yoğun olan kısa süreli Karasal Gama ışını Flaşları (TGF ‘ler). Her ikisi de değişken yük katmanlar arasında sıkıştırılmış (sandviç) fırtına bulutlarında meydana gelir. Doldurulan bölgeler elektronları ışık hızına yakın hızlandırabilir. Göreceli olarak adlandırılan bu hızlarda, havadaki azot atomlarının çekirdeğine çok yakın olan elektronlar biraz yavaşlar ve bir sahte gamma ışını yayar. Buna foton ışınımı radyasyonu denir. Wada, “Kanazawa’daki bir kış fırtınası sırasında, monitörlerimiz eş zamanlı bir TGF ve yıldırım çarpması tespit etti. Bu oldukça yaygındı, ancak ilginç bir şekilde aynı bölgede aynı zamanda bir gama ışını ışıltısı gördük” dedi. “Ayrıca, yıldırım çarptığında parıltı aniden ortadan kayboldu. Sonuç olarak olayların yakından bağlantılı olduğunu söyleyebiliriz ve bu bağlantı ilk kez gözlemlendi.”
Yıldırım boşalmasının altında yatan mekanizma
Yıldırım boşalmasının altında yatan mekanizma çok rağbette ve bu araştırma belki de daha önce bilinmeyen bilgileri açığa çıkarabilir. Wada ve ekibi, gama ışını parlamalarının sadece yıldırım düşmelerinden önce gelmemesi ihtimalini araştırmak için çalışmalarını ilerletmek istiyorlar. Wada, “Bulgularımız yıldırım araştırmalarında bir dönüm noktasıdır ve yakında radyasyon sensörlerimizin sayısını 23’ten 40’a veya 50 ‘ye çıkaracağız. Daha fazla sensörle, tahmini modelleri büyük ölçüde geliştirebiliriz” dedi. “Şu anda söylemesi zor, ancak yeterli sensör verileriyle belki de yıldırım düşmelerini yaklaşık 10 dakikada ve gerçekleştikleri yerin yaklaşık 2 kilometre çevresi içinde tahmin edebileceğiz.
Bu araştırmanın bir parçası olmaktan heyecan duyuyorum. .” Alan bu tür çalışmalar için nadir ve ideal meteorolojik koşullara sahip olduğundan, Kanazawa’da daha fazla araştırma yapılacaktır. Fırtınalardaki radyasyon gözlemlerinin çoğu, gök gürültüsü genellikle çok yüksek olduğu için havadan veya dağ tabanlı istasyonlardan gelir. Ancak Kanazawa ‘daki kış fırtınaları gök gürültüsünü şaşırtıcı bir şekilde zemine yaklaştırıyor. Bu da araştırma ekibi tarafından geliştirilen düşük maliyetli taşınabilir monitörlerle çalışmak için ideal bir durum. Araştırmacılar, bu eşsiz portatif radyasyon monitörlerini kısmen astrofizik deneyleri için tasarlanan uzay temelli uydu gözlemevlerinden elde edilen teknolojiyle oluşturdular. Bu tür araştırmalardan elde edilen veriler, astrofiziği ve özellikle de güneş fiziğini parçacık ivme bağlamında inceleyenler için yararlı olabilir.
Wada”Son 50.000 yıldan beri hayatı inceleyen paleontologlar (diğer adıyla fosil bilimciler), bir numunenin yaşını belirlemek için carbon-14 denilen bir tekniği kullanıyorlar. Bu teknik iki tür karbon, Karbon-12 ve Karbon-14, seviyelerinin bilgisine dayanıyor. Karbon-14’ün kozmik ışınlar tarafından kabaca sabit bir hızda yaratıldığı, dolayısıyla tekniğin de kestirim gücünün yaratıldığı düşünülüyor. Ancak bir fırtınada karbon-12 ‘nin karbon-14 oranını değiştirebileceği bir öneri de var.’’ dedi. Wada ve meslektaşları, doğanın en büyüleyici ve simgesel fenomenlerinden biri olan yıldırımın gizemlerini açığa çıkarmaya devam edecek. Gelecekte Fransa merkezli yeni bir işbirlikçi proje, uzaydan gelen dünya çapında yıldırım gözlemleri için özel bir uydu tahsis edecek.
Editör / Yazar: Burak AKTEPE
Link: https://www.sciencedaily.com/releases/2019/06/190626125004.htm