Những cơn mưa sấm sét đen tối không chỉ tạo ra những cơn bão mạnh, chúng còn tạo ra một số tia sáng mạnh mẽ nhất trên hành tinh - và màn hình rực rỡ trên bầu trời được gọi là "yêu tinh" siêu âm. Giờ đây, những phát hiện mới đã vẽ nên một bức tranh rõ ràng hơn về những gì đang diễn ra trong những khoảng lặng của bầu trời giông bão.
Trong một thời gian dài, các nhà khoa học đã tìm kiếm các tia sáng tia gamma trong các nếp gấp sâu của vũ trụ. Vào năm 1994, khi đang tìm kiếm trong các không gian để tìm kiếm các tín hiệu này, một thiết bị của NASA đã tình cờ phát hiện ra các tia sáng tia gamma phát ra từ một nơi nào đó gần nhà hơn - tiếng sét trên mặt đất.
Những tia sáng này, hiện tượng tự nhiên mạnh mẽ nhất trên hành tinh của chúng ta, được gọi là tia chớp gamma trên mặt đất (TGFs). Chúng được tạo ra khi điện trường mạnh của giông bão kích thích các hạt khí quyển, sau đó phát ra bức xạ. Nhưng không có nhiều thông tin về nguyên nhân gây ra hiện tượng năng lượng cao này.
Để tìm ra điều này, một nhóm các nhà nghiên cứu đã phân tích dữ liệu từ một công cụ của Cơ quan Vũ trụ Châu Âu có tên là Máy theo dõi tương tác không gian (ASIM) trên Trạm vũ trụ quốc tế. ASIM là công cụ đầu tiên được sử dụng cho mục đích phát hiện các TGF, chứ không phải là doppelgängers thậm chí còn sáng hơn của chúng trong không gian sâu thẳm, Torsten Neubert, nhà khoa học trưởng của ASIM và là tác giả chính của một nghiên cứu được công bố vào ngày 10 tháng 12 Khoa học.
Các phép đo của họ cho thấy một chuỗi các sự kiện rất cụ thể, chỉ kéo dài vài mili giây, trong một vụ sét đánh. Đầu tiên, họ phát hiện ra sự gia tăng ánh sáng, tương ứng với sự ra đời của một tia sét. Trong quá trình đó, một đám mây tạo ra cả điện trường và người dẫn đầu - một đường dẫn không khí bị ion hóa. Sau đó, họ đã phát hiện ra một cực đại lớn trong tia X và tia gamma, tương ứng với TGF, và sau đó là một xung quang học khổng lồ, Neubert nói với Live Science.
xung quang này đi lên từ đám mây dông đến tầng điện ly, một vùng của khí quyển khoảng 50 đến 600 dặm (80 đến 1.000 km) trên bề mặt Trái đất. Neubert nói, xung "mạnh đến mức nó kích thích vùng dưới của tầng điện ly", cách xa và rộng khoảng 100 km, Neubert nói. Nói cách khác, nó kích thích các electron tự do trong tầng điện ly, sau đó bắt đầu va chạm với nitơ trung tính và sau đó phát ra bức xạ.
Bức xạ này được xác định bởi một hiện tượng thời tiết khác, tương tự như cực quang, được gọi là "yêu tinh", trong đó các vụ nổ ánh sáng nhìn thấy và tia cực tím dài một phần nghìn giây trong một vòng mở rộng xung quanh một tia sét. Tuy nhiên, những thiên thể phát sáng này chỉ có thể nhìn thấy bằng các thiết bị nhạy cảm nhất.
Trước nghiên cứu này, yêu tinh được cho là không liên quan đến giông bão. Phát hiện của họ cho thấy rằng tia sét tương tự kích hoạt cả TGF và yêu tinh, mặc dù không rõ liệu TGF có bất kỳ vai trò nào trong việc sản xuất yêu tinh hay không, Neubert nói. Cũng không rõ liệu các TGF và yêu tinh xảy ra mỗi khi sét đánh, nhưng nó có thể xảy ra thường xuyên hơn nhiều so với chúng ta có thể phát hiện, ông nói thêm.
Một phát hiện gần đây, được công bố ngày 10 tháng 12 trên Tạp chí Khí quyển nghiên cứu địa vật lý, cho thấy rằng các TGF xảy ra ngay trước khi có thể nhìn thấy sét. Những tia sáng rực rỡ này xảy ra ngay trước khi một xung điện bắn xuyên qua đám mây tích điện, trở thành một tia sét, theo một tuyên bố. Cả hai nghiên cứu này đã được trình bày trong tuần này tại cuộc họp thường niên của Liên minh Địa vật lý Hoa Kỳ tại San Francisco.
"Rất nhiều thứ đang diễn ra trong các quan sát không gian đối với sét", một số để theo dõi thời tiết và một số để hiểu hiện tượng này, Neubert nói. "Tập hợp những cặp đôi thực sự tuyệt vời trong những năm sắp tới."
