Nézze meg a sporthíreket is
Iratkozzon fel hírlevelünkre Nézze meg a sporthíreket is
A csapat felfedezése fényt derít egy másik jelenségre is: arra a kis sokkra, amit időnként érzünk, amikor fém kilincset érintünk. A szikrakisülés akkor történik, amikor feszültség különbség ljön létre a test és egy vezető közt. Egy laboratóriumi kísérletsorozatban az 1960-es években, a tudósok felfedezték, hogy a szikrakisülés röntgensugarakat hoz létre - épp ahogyan a villámlás. Több mint 60 évvel később, a tudósok még mindig laboratóriumi kísérleteket végeznek, hogy jobban megértsék a folyamatot alátámasztó mechanizmust.
A villámlás részben relativisztikus elektronokból áll, amelyek több tíz megaelektronvolt látványos, nagy energiájú röntgensugár kitörésekből állnak: földi gammasugár villanásokól.
A kutatók szimulációkat és modelleket hoztak létre, hogy megmagyarázzák a földi gammasugár villanásos megfigyeléseket, de eltérés van a szimulált és valódi méretek közt, a vezető szerző, Victor Pasko, a Penn State mérnök professzora szerint. Pasko és csapata matematikailag modellezték a földi gammasugár villanás jelenséget, hogy jobban megértsék, hogy történik ez a megfigyelt kompakt térben.
A szimulációk mind nagyon nagyok - általában több kilométeresek - és a kollektívának nehéz volt összhangba hozni ezt a valós megfigyelésekkel, mert amikor a villám terjed, nagyon kompakt. A villámlás útja általában több centiméter, röntgensugarakat létrehozó elekrtomos kisüléssel, amelyek ezeknek az utaknak a csúcsait 100 méterekre is kiterjesztik rendkívül esetekben. Hogy miért olyan kompakt az a forrás, eddig rejtély. Mivel nagyon kis terjedelmekkel dolgoznak, lehet, hogy hatással lesznek azokra a laboratóriumi kísérletekre, amiket 1960-as évek óta végeznek a szikrakisülésekkel.
Pasko azt mondta, hogy kidolgoztak egy magyarázatot, hogy az elektromos mező hogyan növeli az elektronok számát, ami ösztönözi a jelenséget. Az elektronok a gyorsulás során szóródnak a levegőt alkotó egyes atomokon. Ahogy az elektronok mozognak, legtöbbje előre megy, ahogy energiát szereznek és sokasodnak, hasonlóan egy hólavinához, amitől még több elektron jön létre. Az elektron lavina röntgensugarakat hoz létre, amely a fotonokat hátrafelé lövi ki és új elektronokat hoz létre.
Matematikailag a kérdés az volt, hogy mi az az elektromos mező, amit alkalmazni kell, ami ahhoz szükséges, hogy éppen ezt megismételjék, hogy éppen elegendő röntgensugarat lőjenek ki hátrafelé, ami lehetővé teszi ezeknek a zártkörű elektronoknak a növekedését?
A matematikai modellezés létrehozott egy küszöbértéket az elektromos mezőt illetően, amely megerősítette a visszacsatolás mechanizmust, ami növeli az elektron lavinákat, amikor az elektronok által kibocsátott röntgensugarak hátrafelé haladnak és új elektronokat generálnak.
A modell egyezik a megfigyelési és kísérleti bizonyítékokkal, ami azt mutatja, hogy a földi gammasugár villanások a tér viszonylag kompakt régióiból származnak, aminek a térbeli kiterjedése 10-100 méterig terjedő nagyságrend.
Ráadásul, lehet, hogy a villámlással összefüggő nagy energiájú jelenség leírása segít új röntgensugár forrásokat tervezni. A kutatók azt tervezik, hogy megvizsgálják a mechanizmust különböző anyagok és gázok használatával, valamint felfedezésük különböző alkalmazásait.
(Forrás:Pennsylvania State University: https://www.psu.edu/)
