Bayang-bayang yang gelap berbulu tidak hanya mengharungi ribut dramatik, mereka juga menghasilkan beberapa kilauan cahaya yang paling energik di planet ini - dan paparan langit yang cemerlang dikenali sebagai "elf ultrasonik". Sekarang, penemuan baru telah melukis gambaran yang lebih jelas mengenai apa yang sedang berlaku di dalam sela-sela senyap dari langit yang ribut.
Untuk masa yang lama, saintis telah mencari kilat sinar gamma dalam lipatan dalam alam semesta. Pada tahun 1994, ketika mengembara ke angkasa mencari isyarat ini, instrumen NASA berlaku untuk mengambil kilat gamma yang dipancarkan dari suatu tempat yang lebih dekat ke rumah - bayang-bayang di bumi.
Ini berkelip, fenomena alam yang paling energik di planet kita, dikenali sebagai flash gamma-ray terestrial (TGFs). Mereka dicipta apabila medan elektrik yang kuat petir merangsang zarah atmosfera, yang kemudiannya memancarkan sinaran. Tetapi tidak banyak yang diketahui tentang apa yang menyebabkan fenomena tenaga tinggi ini.
Untuk mencari ini, sekumpulan penyelidik menganalisis data dari alat Angkasa Angkasa Eropah yang dikenali sebagai Monitor Interaksi Angkasa-Atmosfer (ASIM) di atas Angkasa Angkasa Antarabangsa. ASIM adalah instrumen pertama yang digunakan untuk tujuan mengesan TGFs, bukannya doppelgängers yang lebih cerah di ruang yang mendalam, kata Torsten Neubert, saintis kepala ASIM dan pengarang utama kajian yang disiarkan pada 10 Disember dalam jurnal Sains.
Pengukuran mereka menunjukkan urutan kejadian yang sangat spesifik, yang hanya berlangsung beberapa milisaat panjang, semasa mogok kilat. Pertama, mereka mengesan peningkatan cahaya, yang sepadan dengan kelahiran bolt kilat. Semasa proses itu, awan mewujudkan kedua-dua medan elektrik dan pemimpin - laluan udara terionisasi. Mereka kemudian mengesan puncak besar sinar-X dan sinar gamma, yang sesuai dengan TGF, dan kemudian nadi optik yang besar, Neubert memberitahu Live Science.
Nadi optik ini bergerak dari bayang-bayang ke ionosfera, sebuah kawasan atmosfera antara 50 hingga 600 batu (80 hingga 1,000 kilometer) di atas permukaan Bumi. Nadi itu "begitu kuat sehingga ia teruja di kawasan bawah ionosfera," kira-kira 100 kilometer jauhnya, kata Neubert. Dalam erti kata lain, ia teruja elektron bebas dalam ionosfera, yang kemudiannya bertabrakan dengan nitrogen neutral dan kemudian radiasi yang dipancarkan.
Radiasi ini ditakrifkan oleh fenomena cuaca yang lain, mirip dengan auroras, dipanggil "bunian," di mana cahaya berlian milisecond cahaya cahaya dan cahaya radiasi ultraviolet dalam cincin berkembang di sekitar kilat kilat. Namun makhluk-makhluk langit yang bercahaya ini hanya dapat dilihat dengan peralatan yang paling sensitif.
Sebelum kajian ini, elf dianggap tidak berkaitan dengan ribut petir. Penemuan mereka menunjukkan bahawa bolt kilat yang sama mencetuskan kedua-dua TGF dan elf, walaupun tidak jelas jika TGF mempunyai peranan dalam menghasilkan elf, kata Neubert. Ia juga tidak jelas jika TGFs dan elves berlaku setiap kali serangan kilat, tetapi ia mungkin berlaku lebih kerap daripada yang kita dapat mengesan, katanya.
Satu lagi penemuan baru-baru ini, diterbitkan pada 10 Disember di Jurnal Geofizik Penyelidikan Atmosfera, mencadangkan bahawa TGF berlaku tepat sebelum petir kelihatan. Kelipan cemerlang ini berlaku sebelum denyut nadi elektrik melalui awan yang dikenakan, menjadi bolt kilat, menurut satu kenyataan. Kedua-dua kajian ini dibentangkan pada minggu ini di mesyuarat tahunan Amerika Geophysical Union di San Francisco.
"Banyak perkara yang berlaku dalam pemerhatian ruang untuk kilat," beberapa untuk memantau cuaca dan beberapa untuk memahami fenomena, kata Neubert. "Diambil bersama beberapa tahun yang sangat indah yang akan datang."
