Science Advances dergisinde yakın zamanda yayımlanan çalışmada, Osaka Üniversitesi’nden araştırmacılar, yıldırım boşalmasıyla eşzamanlı olarak gerçekleşen güçlü bir radyasyon patlaması — karasal gama ışını parlaması (TGF) — gözlemlendiğini ilk kez bildirdi.
Çalışmanın baş yazarı Yuuki Wada, "Yıldırım kaynaklı TGFlere benzer aşırı süreçleri inceleyebilmek, Dünya atmosferinde gerçekleşen yüksek enerjili süreçleri daha iyi anlamamıza olanak sağlıyor," diyor.
Bilim insanları, yıldırım boşalmaları sırasında elektronların son derece yüksek hızlara hızlandırılmasıyla karasal gama ışını parlamalarının (TGF) üretildiğini uzun zamandır öne sürüyordu. Ancak TGFlere yalnızca birkaç onlarca mikrosaniye sürdüğü için bu teoriyi doğrulamak oldukça zordu. Bu çalışmada araştırmacılar, Kanazawa Şehri (Ishikawa Bölgesi) üzerindeki yıldırım fırtınaları sırasında TGFleri gözlemlemek için son teknoloji çoklu sensör sistemi kullandı. Sistem, optik sinyaller, radyo frekans emisyonları ve yüksek enerjili radyasyonu algılayan cihazlardan oluşuyordu.
İki boşalma yolu gözlemlendi: biri buluttan yere doğru inen, diğeri ise yerden bulutlara doğru yükselen. Araştırmacılar, iki yol çarpışmadan hemen önce yüksek yoğunluklu bir elektrik alan oluştuğunu ve bu alanın havadaki elektronları ışık hızına yakın hızlara kadar ivmelendirdiğini keşfetti.
İlk TGF fotonu, iki boşalma yolunun çarpışmasından 31 mikrosaniye önce gözlemlendi ve tam parlama çarpışmadan sonra 20 mikrosaniye boyunca sürdü. Boşalma liderlerinin çarpışması sonucu −56 kA'lık bir akım deşarjı meydana geldi.
Bu gözlem, yıldırımın nasıl yeterli enerji üreterek gama ışınları — genellikle süpernova ya da kara delik jetleri gibi uzay olaylarıyla ilişkilendirilen fenomenler — oluşturabildiğine dair uzun süredir devam eden gizeme önemli veriler sağlıyor. Çalışma aynı zamanda yıldırım lider dinamikleri ve bu aşırı patlamalarda termal kaçış (thermal runaway) ya da relativistik geri beslemenin (relativistic feedback) rolüne ilişkin yeni teorileri de destekliyor.
