Choć każdy z nas obserwował pioruny wiele razy w życiu, okazuje się, że to wciąż dość tajemnicze zjawiska. Dopiero w latach 90. temu naukowcy odkryli, że ich uderzenia łączą się z potężnymi rozbłyskami promieniowania gamma, chociaż teoretycznie są o wiele za słabe, żeby je wywołać. W rozwiązaniu tej i innych zagadek dotyczących procesów zachodzących w atmosferze Ziemi ma pomóc nowe urządzenie badawcze skonstruowane w NASA.

W ziemskiej atmosferze w każdej sekundzie występuje 50 uderzeń pioruna. Chociaż te spektakularne zjawiska są od zawsze znane człowiekowi, pod względem naukowym ciągle kryją wiele tajemnic. Naukowcy wciąż nie wiedzą dokładnie, w w jaki sposób pioruny są zintegrowane z innymi zjawiskami w ogromnym systemie procesów atmosferycznych.

 

Rozbłyski gamma tuż przy Ziemi

Wiadomo, że ich wystąpienie może wywoływać inne zjawiska – ziemskie błyski gamma (ang. TGFs – gamma-ray flashes), czyli krótkie (trwające milisekundy) rozbłyski promieniowania gamma w atmosferze naszej planety. Olbrzymie rozbłyski promieniowania gamma od dawna obserwowano w dalekim kosmosie, ale dopiero w 1994 r. dostrzeżono je w bezpośredniej bliskości ziemi.

Umożliwił to instrument BATSE (Burst and Transient Source Experiment) należący do wyposażenia Teleskopu Kosmicznego Comptona. Obecne szacunki wskazują, ze dziennie może występować nawet 500 ziemskich błysków gamma. 

Tajemniczy związek z piorunami

Od 1996 r. naukowcy zaczęli łączyć te tajemnicze rozbłyski z piorunami, ale mechanizm, za pomocą którego jedno zjawisko wywołuje drugie, wciąż jest nieznany. Szczególnie że proces, w wyniku którego tworzy się piorun, jest uważany za dziesięć razy zbyt słaby, żeby wygenerować promieniowanie gamma. Właśnie zweryfikowanie różnych teorii na temat powstawania ziemskich błysków gamma będzie jednym z zadań specjalnego urządzenia badawczego szykowanego w Centrum Lotów kosmicznych Goddarda do wysłania w kosmos.

Odbiornik, fotometr, detektor

Ten instrument to Firestation. Ma zostać umieszczony na orbicie ziemskiej, skąd przez rok będzie obserwować wyładowania elektryczne zachodząće w atmosferze naszej planety. Pomogą w tym odpowiednie narzędzia, w jakie będzie wyposażony: odbiornik radiowy namierzający charakterystyczne dźwięki pioruna, optyczny fotometr do obserwacji błyskawic oraz wykrywacz promieniowania gamma/elektronów. Firestation będzie również korzystać z aparatu fotograficznego, żeby robić zdjęcia pomagające w zlokalizowaniu piorunów.

Uruchomienie: lipiec 2013

Na razie Firestation przechodzi różne badania, które mają potwierdzić, że jest gotowy do lotu w kosmos. W lipcu przeszedł testy wibracji w Johnson Space Center w Houston. Potem badacze z Langley Research Center sprawdzali, czy urządzenie będzie odporne na zmiany temperatur i warunki panujące w próżni.

Przed Firestation jeszcze ostatnia faza testów, czyli sprawdzanie  systemów komunikacyjnych, które odbędzie się w Kennedy Space Center na Florydzie. Jeśli pójdzie pomyślnie, urządzenie zostanie przetransportowane do Japonii. Stamtąd ma zostać wysłane w kosmos w lipcu 2013 r.

Źródło: sciencedaily.com, tm

Polecane: