Được phát hiện bởi tai nạn bởi Kính viễn vọng không gian tia Gamma của NASA năm 2010, tia sét tối là một sản phẩm phụ mạnh mẽ đáng kinh ngạc - nhưng vô hình - của giông bão trong bầu khí quyển Trái đất. Tuy nhiên, không giống như sét thông thường, tia sét tối không thể nhìn thấy được đối với mắt chúng ta và không tỏa ra nhiệt hoặc ánh sáng - thay vào đó, nó giải phóng các chùm bức xạ gamma.
Hơn thế nữa, những vụ nổ tia gamma này bắt nguồn từ độ cao tương đối thấp trong chính những đám mây bão. Điều này có nghĩa là các phi công và hành khách máy bay bay qua giông bão có thể bị phơi nhiễm với tia gamma từ tia sét tối, đủ năng lượng để đi qua thân tàu máy bay cũng như bất cứ thứ gì hoặc bất cứ ai bên trong nó. Để tìm hiểu mức độ tiếp xúc với tia sét tối như thế nào có thể ảnh hưởng đến khách du lịch trên không, Phòng thí nghiệm Nghiên cứu Hải quân Hoa Kỳ (NRL) đang tiến hành các thử nghiệm mô hình máy tính bằng cách sử dụng SoftWare cho Tối ưu hóa Máy dò bức xạ - SWORD.
Các tia sáng tia gamma trên mặt đất (TGF) cực kỳ dữ dội, các chùm tia dưới một phần nghìn giây của các tia gamma và các chùm hạt của vật chất và chống vật chất. Lần đầu tiên được xác định vào năm 1994, chúng có liên quan đến giông bão và sấm sét mạnh, mặc dù các nhà khoa học không hiểu đầy đủ các chi tiết về mối quan hệ với sét. Các mô hình lý thuyết mới nhất của TGFs gợi ý rằng các máy gia tốc hạt tạo ra các tia gamma nằm sâu bên trong bầu khí quyển, ở độ cao khoảng từ sáu đến mười dặm, bên trong thunderclouds và trong tầm tay của máy bay dân sự và quân sự.
Những mô hình này cũng cho thấy các chùm hạt đủ mạnh để làm biến dạng và làm sập điện trường trong cơn giông và do đó, có thể, đóng một vai trò quan trọng trong việc điều chỉnh việc sản xuất sét có thể nhìn thấy. Không giống như sét có thể nhìn thấy, chùm tia TGF đủ rộng - có lẽ rộng khoảng nửa dặm trên đỉnh giông bão - rằng chúng không tạo ra kênh plasma nóng và đèn flash quang học; do đó tên, sét tối.
Một nhóm các nhà nghiên cứu của Khoa Khoa học Vũ trụ NRL, dẫn đầu là Tiến sĩ J. Eric Grove thuộc Chi nhánh Môi trường Không gian Năng lượng Cao (HESE), đang nghiên cứu môi trường bức xạ trong vùng lân cận của giông bão và sấm chớp. Sử dụng Calorimet do NRL chế tạo trên Kính viễn vọng không gian tia gamma của NASA Fermi, họ đang đo hàm lượng năng lượng của sét tối và lần đầu tiên, sử dụng tia gamma để định vị các tia sáng.
Bước tiếp theo, Tiến sĩ Chul Gwon thuộc Chi nhánh HESE đang sử dụng SoftWare cho Tối ưu hóa Máy dò phóng xạ (SWORD) của NRL để tạo ra các mô phỏng đầu tiên của một tia sét tối đánh vào một chiếc Boeing 737. Ông có thể tính toán liều lượng bức xạ để các hành khách và phi hành đoàn từ các mô phỏng Monte Carlo. Các ước tính trước đây đã chỉ ra rằng nó có thể cao tương đương với hàng trăm tia X ngực, tùy thuộc vào cường độ của đèn flash và khoảng cách đến nguồn phát.
Mô phỏng SWORD cho phép các nhà nghiên cứu nghiên cứu chi tiết về ảnh hưởng của sự thay đổi cường độ, phổ và hình học của đèn flash. Nhóm tiến sĩ Grover, hiện đang lắp ráp các máy dò sẽ bay trên khinh khí cầu và máy bay chuyên dụng thành giông bão để đo thông lượng tia gamma tại chỗ. Các chuyến bay khinh khí cầu đầu tiên dự kiến sẽ diễn ra vào mùa hè này.
Nguồn: Tin tức NRL
