Under blixtnedgångarna som följde med orkanen Patricia 2015 registrerade forskare flödena av positrons - antipartiklar av elektroner. Antimateriella partiklar orsakar skur av hög energi i gamma- och röntgenområdet. En artikel med resultaten publicerades i Journal of Geophysical Research: Atmospheres.
I mitten av kraftfulla cykloner finns det ett område med relativt bra väder utan nederbörd och vind - ögat på en orkan. På gränsen, där stora moln finns, försämras vädret kraftigt, starka vindar börjar blåsa, det regnar och blixtar blinkar. Under en av de starkaste orkanerna i vår tid, Patricia, som rasade utanför Mexikos och USA: s kust, flög ett forskningsplan från US National Oceanic and Atmospheric Administration genom området med stormens största intensitet. För första gången i historien om orkanstudier kunde hans instrument registrera positronflöden.
Fysikerna blev inte chockade av upptäckten, eftersom liknande strömmar av partiklar riktade mot jorden förutspådde modeller av terrestrisk gammastrålning (TGF) - naturliga atmosfäriska processer förknippade med blixtar, som redan upprepats inspelats av olika instrument. "Detta är den första bekräftelsen av den teoretiska förutsägelsen att TFG åtföljs av högenergistrålning som rör sig från topp till botten genom atmosfären," sa medförfattaren David Smith vid University of California, Santa Cruz. - Ett sådant fenomen kan registreras från omloppsbana, som de flesta av de upptäckta TGF: erna, eftersom elektronströmmen riktas uppåt. Vi såg processen underifrån - positronerna rör sig i motsatt riktning."
Resultaten från forskare visar att för att registrera positroner är det inte nödvändigt att flyga till mitten av orkanen - deras strålning kan upptäckas i en höjd av 1,5 kilometer. Starka elektriska fält under blixtnedslag påskyndar laddade partiklar till nära ljushastigheter. När de sprids av atomer i atmosfären genererar de röntgenstrålar och gammastrålar. Trots bekräftelsen av teorin har många aspekter av terrestriska gammastrålar inte ännu förstått av forskare. "Detta är ett ovanligt fenomen, och vi förstår fortfarande inte varför de är så ljusa", sammanfattar Smith.
