علماء يكتشفون ظاهرة كونية على الأرض

اليابان – تمكن فريق علمي ياباني من كشف النقاب عن أحد أكثر أسرار البرق إثارة، عندما رصدوا للمرة الأولى انبعاثات غاما شديدة الطاقة تنطلق أثناء تصادم مسارات البرق.

وهذه الظاهرة التي طالما حيرت العلماء تم التقاطها باستخدام نظام متطور يجمع بين تقنيات الرصد البصري والراديوي والإشعاعي، في إنجاز قد يغير فهمنا لفيزياء البرق والظواهر الجوية عالية الطاقة.

وقام العلماء من جامعة أوساكا بتركيب شبكة متكاملة من أجهزة الاستشعار في مدينة كانازاوا، وهي منطقة تشهد عواصف رعدية كثيفة، لرصد ما يحدث في اللحظات الحاسمة التي تسبق ضربة البرق. وما اكتشفوه كان مذهلا: عندما يقترب مساران للتفريغ الكهربائي من بعضهما – أحدهما نازل من السحابة والآخر صاعد من الأرض – تتشكل بينهما منطقة ذات مجال كهربائي فائق الشدة، تعمل كمسرع طبيعي للإلكترونات، حيث تدفعها إلى سرعات تقترب من سرعة الضوء.

وفي هذه اللحظات الحرجة التي لا تتجاوز أجزاء من المليون من الثانية، تنطلق حزمة من أشعة غاما شديدة الطاقة، تسبق التقاء مساري البرق ببضع عشرات من الميكروثانية، وتستمر لبضع عشرات أخرى بعد الالتحام. وهذه الملاحظات الدقيقة قدمت للعلماء دليلا قويا على الآلية التي تولد بها ظاهرة 'ومضات غاما الأرضية' (TGF)، والتي كانت تلاحظ سابقا ولكن دون فهم واضح لأصلها.

ويشرح البروفيسور هاروفومي تسوتشيا، المشارك في الدراسة، أن هذه النتائج تمثل تقدما كبيرا في فهمنا للعمليات الفيزيائية عالية الطاقة التي تحدث في الغلاف الجوي للأرض. فظاهرة 'ومضات غاما الأرضية' التي كانت تعتبر في الماضي حكرا على الأحداث الكونية العنيفة مثل انفجارات المستعرات الأعظمية أو نفاثات الثقوب السوداء، تبين الآن أنها تحدث أيضاً في عواصفنا الرعدية.

ولا تقتصر أهمية هذا الكشف العلمي على الجانب النظري فحسب، بل قد يكون له تطبيقات عملية مهمة في تحسين أنظمة الحماية من الصواعق، وفهم أفضل للمخاطر الإشعاعية النادرة، ولكن المحتملة المرتبطة بالعواصف الرعدية الشديدة. كما يفتح الباب أمام مزيد من الأبحاث لفك الألغاز المتبقية حول هذه الظواهر الجوية الاستثنائية التي لا تزال تخفي الكثير من الأسرار.

المصدر: scitechdaily