海军研究人员将黑暗的闪电放向剑

发现“by accident” by NASA’在2010年的Fermi Gamma-Ray Space望远镜,黑暗闪电是一个令人惊讶的强大— yet invisible —地球雷暴的副产品’大气层。像普通闪电一样,暗闪电是风暴云中带电粒子的自然过程的结果,试图取消对方。然而,与普通闪电不同,深色闪电对我们的眼睛看不见’辐射热量或光—相反,它释放了伽马辐射的爆发。

什么’更重要的是,这些伽马射线爆发起源于风暴云本身的相对较低的高度。这意味着飞机飞行员和乘客通过雷暴飞行可能会从暗闪电暴露于伽马射线,这足以穿过飞机的船体…以及它内部的任何人。要了解黑暗闪电如何影响空中旅行者,美国海军研究实验室( NRL. )使用其软件进行计算机建模测试,以优化辐射探测器— SWORD, for short.

陆地伽马射线闪光(TGFS)是非常强烈的,底毫秒的伽马光线和物质和抗粒子束的爆发。第一的 1994年确定, 它们与强烈的雷暴和闪电有关,尽管科学家们没有完全理解与闪电关系的细节。 TGFS的最新理论模型表明,创建伽马射线的粒子加速器位于大气中深处,在雷霆内部的六到10英里,在雷霆内部和平民和军用飞机的范围内。

这些模型还表明,粒子束足以扭曲和崩溃雷暴中的电场,因此可能在调节可见闪电的生产方面发挥着重要作用。与可见闪电不同,TGF光束足够宽—也许大约半英里宽在雷雨的顶部—它们不创建热等离子体通道和光学闪光灯;由此得名,“dark lightning.”

由J. Eric Grove博士的高能量空间环境(HESE)分支机构领导的NRL空间科学部门研究人员正在研究雷暴附近的辐射环境和黑暗闪电。使用NRL在NASA上建造的量热计’s 费米伽玛射线太空望远镜  它们正在测量暗闪电的能量含量,并首次使用伽马光线来割草闪光。

作为下一步,Hese分支的Chul Chul Gwon博士正在使用NRL’S软件,用于优化辐射探测器(剑),以创建一个暗闪发光闪烁的首次模拟波音737.他可以从这些蒙特卡罗模拟中计算乘客和船员的辐射剂量。以前的估计表明它可能像数百个胸部X射线一样高,这取决于闪光的强度和与源的距离。

暗闪射击中波音737的仿真。绿色轨道显示伽马光线从黑暗闪光灯从下面进入飞机时。 (信用:美国海军研究实验室)
暗闪射击中波音737的仿真。绿色轨道显示伽马光线从黑暗闪光灯从下面进入飞机时。
(信用:美国海军研究实验室)

剑仿真允许研究人员详细研究强度,光谱和几何形状的变化的影响。格洛弗博士’S团队现在正在装配探测器,探测器将在气球和专门飞机上飞行成雷暴,以便原位测量伽马射线通量。第一个气球航班计划今年夏天举行。

来源: NRL. News