البرق المظلم: هل سمعت به من قبل؟

في عام 2010 اكتشف بالصدفة مرصد فيرمي الفضائي لأشعة جاما برق من نوع آخر حيث أنه كان برق مظلم -وهو في غاية القوة و في نفس الوقت غير مرئي- وينتج عن العواصف الرعدية في الغلاف الجوي للأرض. كما هو الحال في البرق العادي, البرق المظلم ينتج عن عملية طبيعية لجسيمات مشحونة بداخل غيوم العاصفة تحاول أن تلغي الشحنات المعاكسة. وبالرغم من أن البرق المظلم غير مرئي لأعيننا ولا يشع حرارة او ضوء (بعكس البرق العادي) إلا أنه يطلق دفعات قوية من أشعة جاما

والأكثر من ذلك أن هذه الاشعاعات القوية لأشعة جاما تنشأ من على ارتفاعات منخفضة نسبيًا في داخل غيوم العاصفة نفسها مما يعني أن الطيارين والركاب داخل طائرة تطير خلال عواصف رعدية قد يكونوا عرضة لأشعة جاما نتيجة البرق المظلم. وهي قوية بما فيه الكفاية لاحتوائها على طاقة كافية تسمح لها بالمرور من خلال هيكل الطائرة نفسه بالإضافة إلى قدرتها على اختراق الأشياء أو الأشخاص الذين داخل الطائرة

ولمعرفة كيف يؤثر هذا البرق المظلم على المسافرين جوا عند التعرض له, أجرى معمل أبحاث البحرية الأمريكية اختبارات على أجهزة الحاسب <سوورد> (اختبارات محاكاة) باستخدام برنامجهم الخاص (برنامج خاص لتحسين كواشف الاشعاع)

لذا تعد انفجارات اشعة جاما الارضية -أي أنه يكون مصدرها من كوكب الارض- جدا قوية, فدفعات من اشعة جاما والاشعة الجسيمية من المادة ومضادها تستمر (أقل من ألف في الثانية) وتكون مرتبطة بالعواصف الرعدية القوية والبرق فبالرغم من أن العلماء لا يفهمون تماما التفاصيل أو السبب وراء علاقتها بالبرق إلا أن أحدث النماذج النظرية تشير إلى أن معجل الجسيمات الذي يولد اشعة جاما يقع داخل الغلاف الجوي على ارتفاعات تتراوح بين ستة الى عشرة اميال, داخل السحب الرعدية وفي متناول كلا من الطائرات العسكرية والمدنية

هذه النماذج أيضا تشير إلى أن الأشعة الجسيمية شديدة أو قوية بما فيه الكفاية لتشوه وتلغي المجال الكهربائي الذي بداخل العواصف الرعدية و بالتالي من الممكن أن تلعب دورًا هامًا في تنظيم انتاج البرق المرئي. في حين أن أشعة جاما الارضية في حالة حدوث البرق المرئي تعتبر واسعة بما فيه الكفاية (مداها واسع) لتغطي حوالي نصف ميل في الجزء العلوي من العواصف الرعدية, مداها واسع بحيث لا تكوّن قناة من البلازما الساخنة ووميض مرئي مثل البرق العادي ومن هنا سمي بالبرق المظلم

قام فريق من الباحثين بقيادة الدكتور جي. اريك جروف من قسم علوم الفضاء التابع لمعمل الابحاث البحرية الامريكية بدراسة بيئة الاشعاع في محيط العواصف الرعدية ووميض البرق المظلم باستخدام جهاز المسعر الحراري المبني خصيصا من قبل معمل أبحاث البحرية الامريكية وهو موجود بمرصد فيرمي الفضائي لأشعة جاما، حيث يقوم الباحثين بقياس محتوى الطاقة أو كميتها في البرق المظلم و لأول مرة استطاعوا تحديد الموقع الجغرافي لومضات البرق المظلم باستخدام اشعة جاما

كخطوة تالية د. تشول جوون من هيسي وهو فرع تابع لمعمل ابحاث البحرية الامريكية, يقوم باستخدام البرنامج الخاص بالمعمل (برنامج تحسين كواشف الاشعاع) سوورد لينشأ او يكون اول محاكاة لوميض برق مظلم اثناء صعقها لطائرة بوينغ 737 و يمكن حساب الجرعة الاشعاعية للركاب وافراد الطاقم من نماذج محاكاة باستخدام مونت كارلو. في حين اشارت التقديرات السابقة انه يمكن ان تكون الجرعة عالية جدا أي ما يعادل مئات الاشعة السينية للصدر اعتمادا على شدة الوميض والبعد عن المصدر

وسمحت نماذج محاكاة برنامج “سوورد” للباحثين بدراسة اثار الاختلاف في الشدة, الطيف, و تركيب الوميض، بذلك قام الدكتور جروف وفريقه بتركيب كواشف يتم وضعها على بالونات وطائرات مخصصة لتطير بداخل عواصف رعدية لقياس تدفق اشعة جاما في الموقع ومن المقرر انه أول بالون سوف يقلع في هذا الصيف


فيديو من ناسا عن الظاهرة
_____________________________________________________________

by JASON MAJOR on JUNE 13, 2013 UniverseToday
IMAGE CREDIT: Studio Gohde