• Nekoreguojami

Nekoreguojami

2018. 05. 22 -

K. Zubovas. Kąsnelis Visatos CCCXXIX: gama spinduliai

Gama spinduliuotė – ypatingai pavojinga, tad geriau būtų, jei arti mūsų ji neatlėktų. Bet atlekia: net žaibų išlydžiai sukuria gama spindulių. Taip pat kartais (kas keletą milijonų metų) mus pasiekia šiek tiek gama spindulių iš kur nors netoli sprogusios supernovos. O kosmoso tolybėse gama spinduliuotės gali skleisti greitieji radijo žybsniai ir medžiagą ryjančios juodosios skylės. 

***

Gama spinduliai žaibuose. Prieš maždaug du dešimtmečius netikėtai nustatyta, kad žaibų išlydžiai Žemės atmosferoje sukuria gama spindulius, o tokius žybsnius galima užfiksuoti prietaisais, skirtais stebėti kosminius gama spindulių žybsnius. Pirmieji atradimai padaryti kosminiais detektoriais, bet prieš maždaug penkerius metus atmosferiniai gama žybsniai aptikti ir antžeminio detektoriaus, esančio Jutos valstijoje, duomenyse. Dabar pristatyti nauji dešimties tokių žybsnių duomenys, surinkti tuo pačiu detektoriumi – tai yra didesnis žybsnių skaičius, nei per tą patį laikotarpį aptikta likusioje Žemės dalyje. Šie duomenys padeda žymiai geriau suprasti, kaip susidaro gama spinduliuotė. Nustatyta, kad gama spinduliai atsklinda iš 3-5 km aukščio ir susidaro ten per pirmas 1-2 milisekundes po žaibo pirmtako (siauro jonizuotos medžiagos srauto, judančio iš debesies žemės link) atsiradimo. Kiekvienas žybsnis susideda iš keleto labai trumpų, iki 10 mikrosekundžių, blyksnių, kurie visi pasiekia detektorių per mažiau nei milisekundę. Be to, gana aišku, kad gana spinduliai daugiausiai nukreipti būtent žemyn; tą patvirtina ir skaitmeniniai modeliai, rodantys, kad jie turėtų plisti 16 laipsnių kūgyje. Šie atradimai neleidžia vienareikšmiškai atsakyti, kaip žaibo išlydis suformuoja gama spindulius, ir ypač kodėl ne visi išlydžiai sukuria žybsnius; visgi tai yra reikšmingas indėlis į bendrą supratimą apie šį reiškinį. Tyrimo rezultatai publikuojami Journal of Geophysical Research Atmospheres.

***

Supernovos – išnykimų kaltininkės? Prieš pustrečio milijono metų Žemės klimatas pasikeitė – baigėsi plioceno ir prasidėjo pleistoceno epocha. Pastaroji pasižymėjo temperatūrų nukritimu, ledynmečiu, daugelio rūšių išnykimu ir palyginus staigiais biologinės įvairovės pokyčiais. Nors visus šiuos pokyčius didele dalimi galima paaiškinti Žemės orbitos kitimu, iš dalies prie jų prisidėjo ir supernova, kurios sprogimo banga kaip tik prieš 2,5 milijono metų pasiekė Žemę. Ši supernova sprogo už 50-100 parsekų – tokiu atstumu įvykęs sprogimas nebuvo tiesiogiai pavojingas Žemės biosferai. Tačiau supernovos sukurti kosminiai spinduliai galėjo reikšmingai paveikti Žemės ozono sluoksnį. Praėjus šimtui metų po pirmųjų dalelių atskridimo į Žemę, ozono sluoksnis turėtų sumažėti apie 20 procentų, lyginant su laiku prieš supernovą; po trijų šimtmečių sumažėjimas yra dar reikšmingesnis ir siekia apie 25 procentus. Toks staigus ir reikšmingas ozono sluoksnio pokytis gali sukelti daugybę biosferą keičiančių reiškinių, nuo individualiems organizmams pavojingų vėžinių susirgimų padidėjimo iki planktono fotosintezės sulėtėjimo. Šie pokyčiai gali sukurti naujų ekologinių nišų, kurios leidžia išsivystyti naujoms rūšims. Tyrimo rezultatai publikuojami Astrobiology.

Visą dr. Kastyčio Zubovo apžvalgą rasite ČIA.