האם הברקים גורמים להתפרצויות קרני גאמא מכדור הארץ?

עמית אורן

קישור ישיר לדף זה: https://www.hayadan.org.il/gammaerth0205.html

תעלומה גדולה החלה לפני מספר שנים כאשר חללית שנועדה למדוד התפרצויות קרני גמא (GRB – Gamma-Ray Bursts) – ההתפוצצויות החזקות ביותר ביקום – גילתה שכדה”א פולט חלק מההבזקים האלה בעצמו.

התפרצויות אלה, המכונות הבזקי קרני-גאמה ארציים (TGFs – Terrestrial gamma-ray flashes), אורכות בערך כאלפית השניה, ונפלטות לחלל משכבת האטמוספירה העליונה של כדה”א. מדענים מאמינים כי אלקטרונים הנוסעים במהירות הקרובה למהירות האור פוגעים באטומים ומאטים באטמוספירה העליונה, ובכך פולטים את ההבזקים.

ניסוי ההתפרצות והמקור הארעי (BATSE – Burst and Transient Source Experiment) בלווין קומפטון לקרני-גאמה גילה הבזקים ארציים בשנם 1994, אך הוא הוגבל ביכולתו לספור אותם או למדוד שיאי אנרגיה. תצפיות חדשות מלווין ה- Reuven Ramaty High Energy Solar Spectroscopic Imager (RHESSI) מעלות את מקסימום אנרגיית ההבזקים המתועדת בפקטור של 10 ומראות כי כדה”א משחרר כחמישים הבזקים בכל יום, וייתכן שאף יותר.

“האנרגיות שאנו רואים גבוהות כמו קרני הגאמה הנפלטות מחורים שחורים וכוכבי ניוטרון,” אמר דיוויד סמית' (Smith), פרופסור סייע לפיזיקה באוניברסיטת סנטה קרוז, קליפורניה, ומחברו של מאמר מדעי על נושא זה.

המכניזם הספציפי המאיץ את אלומות-האלקטרונים על-מנת שיופקו ההבזקים עדיין אינו ברור, אמר סמית', אך זה לבטח מלווה בהיווצרות של מטען חשמלי על ענני-ברקים עקב פריקת ברקים. התהליך מסתיים בהיווצרות שדה מגנטי חזק בין צמרות העננים והיונוספירה – השכבה החיצונית של אטמוספירת כדה”א.

הבזקי קרני-גאמה ארציים קושרו עם פגיעות ברק ועשויים להיות קשורים ל”שדונים אדומים” ו-“סילונים כחולים”, תופעות לוואי של סופות ברקים הקורות באטמוספירה העליונה שנראות בצורה אופיינית אך ורק עם מטוסים המשייטים בגובה רב וללווינים. למרות זאת, היחס הישיר בין כל האירועים הינו עדיין לא-ברור.

RHESSI שוגר בשנת 2002 לבחון קרני-X וקרני גאמה מהתפרצויות שמשיות, אך גלאיו קולטים קרני גאמה ממגוון מקורות. בעוד המדענים מעריכים ממוצע עולמי של 50 הבזקים ליום, המספר עשוי להגיע לפי 100 יותר אם, כשם שמודלים מסויימים מראים, הבזקי קרני-הגאמה הארציים נפלטים כקרניים בקושי מפוקסות אשר יזוהו אך ורק כשהלווין בדיוק במסלולן.

לידיעה באתר נאס”א
ידען – כדור הארץ – כוכב לכת
https://www.hayadan.org.il/BuildaGate4/general2/data_card.php?Cat=~~~94183587~~~138&SiteName=hayadan