Gyilkos elektronok zuhannak a Földre

A Föld és az űr közötti kapcsolat sokkal összetettebb lehet, mint korábban hittük. Egy új kutatás kimutatta, hogy a villámcsapások olyan nagy energiájú, ún. gyilkos elektronokat szabadítanak ki a Föld belső sugárzási övéből, amelyek komoly veszélyt jelentenek műholdakra és űrhajósokra egyaránt.

A tanulmány, amely a Nature Communications szaklapban jelent meg, bemutatja, hogy a villámlások következtében a Föld belső sugárzási övében – egy régióban, amelyet töltött részecskék vesznek körül – „extra-forró” elektronok szabadulhatnak fel. Ezeket a részecskéket „gyilkos elektronoknak” nevezték el a kutatók, mivel képesek áthatolni a műholdak fémburkolatán, amitől a műszerek meghibásodhatnak, ráadásul rákkeltő hatásuk révén az emberi életet is veszélyeztethetik – írja a Phys.org tudományos portálon megjelent közlemény.

A villámok nagy energiájú, ún. gyilkos elektronokat szabadíthatnak ki a belső sugárzási övből, amelyek aztán "csapadékként" hullanak a Földre
Fotó: UCLA EPSS/NASA SVS

A publikációt jegyző Max Feinland és kutatócsoportja a NASA SAMPEX műholdjának adatait elemezte, amely napjainkban már inaktív, de értékes információkat szolgáltatott az elmúlt évtizedek során a sugárzási övről. 

A kutatócsoport összesen 45 alkalommal figyelte meg nagy energiájú elektronok felszabadulását a belső sugárzási övnél 1996 és 2006 között, és ezek az események közvetlen összefüggésben voltak az Észak-Amerikában tapasztalt villámlásokkal.

Eddig ezt a fajta jelenséget kizárólag az alacsonyabb energiájú elektronok esetében észlelték.

Miért hullanak a Földre gyilkos elektronok villámláskor?

A tanulmány szerint a villámlások során rádióhullámok keletkeznek, amelyek mélyen behatolnak az űrbe, és elektronokat szabadítanak ki a belső sugárzási övből. Ez a jelenség ahhoz hasonló, mintha az esernyőről leráznánk a vizet. 

Az ilyen „villámok által kiváltott elektroncsapadék” nemcsak a sugárzási övek dinamikáját, hanem a Föld légkörének kémiáját is befolyásolhatja.

Lauren Blum, a tanulmány társszerzője és a Colorado Egyetem légköri és űrfizikai laboratóriumának professzora szerint már korábban ismert volt, hogy a külső sugárzási övből nagy energiájú elektronok hullhatnak le, de eddig nem figyeltek meg hasonló jelenséget a belső övben.

A kutatók felfedezése új kérdéseket is felvet: milyen gyakran fordulhatnak elő ilyen események? Blum szerint ezek a jelenségek valószínűleg a naptevékenység aktívabb időszakaiban gyakoribbak, amikor a Nap több nagy energiájú elektront küld a belső sugárzási övbe.

A kutatócsoport célja, hogy alaposabban megértse ezeket az eseményeket, és előre tudja jelezni őket. Az eredmények birtokában hatékonyabban védhetnénk az űrben keringő eszközeinket és az űrhajósokat.