Mariah Lucas, Pensilvaniya Dövlət Universiteti tərəfindən

Gaby Clark tərəfindən redaktə edilmiş , Robert Eqan tərəfindən nəzərdən keçirilmişdir

 Redaktorların qeydləriBu rəssamın təəssüratına görə, NASA-nın yüksək hündürlükdə olan casus təyyarəsi göy gurultulu buludlarda bənövşəyi rəngli yerüstü qamma-şüa parıltılarını qeyd etmək üçün alətlər daşıyır. Kredit: NASA/ALOFT komandası.

Elm adamları şimşəklərin necə vurduğunu çoxdan başa düşsələr də, ildırım buludları içərisində onu tətikləyən dəqiq atmosfer hadisələri çaşdırıcı bir sirr olaraq qalır. Penn Dövlət Elektrik Mühəndisliyi və Kompüter Elmləri Məktəbinin elektrik mühəndisliyi professoru Viktor Pasko tərəfindən ildırım vuran güclü zəncirvari reaksiyanı aşkar edən tədqiqatçılar qrupu sayəsində sirr indi həll edilə bilər.

Journal of Geophysical Research jurnalında bu gün (28 iyul) dərc edilən araşdırmada müəlliflər ildırım buludlarında güclü elektrik sahələrinin azot və oksigen kimi molekullara çırpılan elektronları necə sürətləndirdiyini, rentgen şüaları əmələ gətirdiyini və əlavə elektronların və yüksək enerjili işıqlandırıcıların daşqını başlatdıqlarını təsvir ediblər.

“Bizim tapıntılarımız ildırımın təbiətdə necə başladığına dair ilk dəqiq, kəmiyyət izahını verir” dedi Pasko. “O, rentgen şüaları, elektrik sahələri və elektron uçqunlarının fizikası arasındakı nöqtələri birləşdirir.”

Komanda Yer atmosferindəki fotoelektrik hadisələrin sahə müşahidələrini təsdiq etmək və izah etmək üçün riyazi modelləşdirmədən istifadə etdi – kosmosdan atmosferə daxil olan kosmik şüalar tərəfindən toxumlanan relativistik enerji elektronları tufan elektrik sahələrində çoxaldıqda və qısa yüksək enerjili foton partlayışları yaydıqda. Yerüstü qamma-şüaları flaşı kimi tanınan bu fenomen rentgen şüalarının görünməz, təbii olaraq baş verən partlayışlarını və müşayiət olunan radio emissiyalarını əhatə edir.

“Sahədə müşahidə olunan şərtləri təkrarlayan modelimizlə şərtləri təqlid edərək, ildırım buludlarında mövcud olan rentgen şüaları və radio emissiyaları üçün tam izahat təklif etdik” dedi Pasko.

https://googleads.g.doubleclick.net/pagead/ads?gdpr=0&us_privacy=1—&gpp_sid=-1&client=ca-pub-0536483524803400&output=html&h=280&slotname=8188791252&adk=1645945215&adf=308666314&pi=t.ma~as.8188791252&w=750&abgtt=11&fwrn=4&fwrnh=0&lmt=1753768206&rafmt=1&armr=3&format=750×280&url=https%3A%2F%2Fphys.org%2Fnews%2F2025-07-born-atmospheric-events-underpinning-lightning.html&fwr=0&rpe=1&resp_fmts=3&wgl=1&uach=WyJXaW5kb3dzIiwiMTkuMC4wIiwieDg2IiwiIiwiMTM4LjAuNzIwNC4xNjkiLG51bGwsMCxudWxsLCI2NCIsW1siTm90KUE7QnJhbmQiLCI4LjAuMC4wIl0sWyJDaHJvbWl1bSIsIjEzOC4wLjcyMDQuMTY5Il0sWyJHb29nbGUgQ2hyb21lIiwiMTM4LjAuNzIwNC4xNjkiXV0sMF0.&dt=1753768206304&bpp=1&bdt=19409&idt=53&shv=r20250724&mjsv=m202507220101&ptt=9&saldr=aa&abxe=1&cookie=ID%3Df22668bce9793ae4%3AT%3D1735196613%3ART%3D1753339540%3AS%3DALNI_Mb4Xpwl1SO1AcvqroR6xccDm_sheQ&gpic=UID%3D00000f7c5320f40b%3AT%3D1735196613%3ART%3D1753339540%3AS%3DALNI_Mb1dz_DHiT2yDzXLMaB9CDkQl4XGg&eo_id_str=ID%3D1241933dda87baba%3AT%3D1750839581%3ART%3D1753339540%3AS%3DAA-AfjZwPuiSAour3k16ZA1JtXua&prev_fmts=0x0&nras=1&correlator=2671319584796&frm=20&pv=1&rplot=4&u_tz=240&u_his=3&u_h=1080&u_w=1920&u_ah=1032&u_aw=1920&u_cd=24&u_sd=1&dmc=8&adx=448&ady=1949&biw=1905&bih=945&scr_x=0&scr_y=3300&eid=95362655%2C95366914%2C95359266%2C95366850%2C95367170%2C31061690%2C95340252%2C95340254&oid=2&pvsid=924520891886082&tmod=2071965218&uas=3&nvt=1&ref=https%3A%2F%2Fphys.org%2F&fc=1920&brdim=0%2C0%2C0%2C0%2C1920%2C0%2C1920%2C1032%2C1920%2C945&vis=1&rsz=%7C%7CpeE%7C&abl=CS&pfx=0&fu=128&bc=31&bz=1&td=1&tdf=2&psd=W251bGwsbnVsbCxudWxsLDNd&nt=1&ifi=2&uci=a!2&fsb=1&dtd=59

“Biz ildırım buludlarında güclü elektrik sahələri ilə sürətləndirilən elektronların azot və oksigen kimi hava molekulları ilə toqquşduqları zaman rentgen şüaları əmələ gətirdiyini və ildırımları başlatan yüksək enerjili fotonlar yaradan elektron uçqunu yaratdıqlarını nümayiş etdirdik.”

Elektrik mühəndisliyi üzrə doktorant olan Zaid Pervez yerüstü sensorlar, peyklər və yüksək hündürlükdə olan casus təyyarələrdən istifadə edərək digər tədqiqat qrupları tərəfindən toplanan sahə müşahidələrini simulyasiya edilmiş ildırım buludlarında olan şəraitə uyğunlaşdırmaq üçün modeldən istifadə etdi.

“Biz fotoelektrik hadisələrin necə baş verdiyini, elektronların kaskadını işə salmaq üçün ildırım buludlarında hansı şəraitin olması lazım olduğunu və ildırım vurmazdan əvvəl buludlarda müşahidə etdiyimiz radio siqnallarının geniş çeşidinə nəyin səbəb olduğunu izah etdik” dedi Pərviz.

“İldırımın başlanğıcı ilə bağlı izahatımızı təsdiqləmək üçün nəticələrimizi əvvəlki modelləşdirmə, müşahidə tədqiqatları və adətən ildırım buludlarında kiçik, lokallaşdırılmış bölgələrdə baş verən yığcam buludlararası boşalmalar adlanan ildırım növü üzrə öz işimlə müqayisə etdim.”

Pasko və onun əməkdaşları tərəfindən 2023-cü ildə nəşr olunan Fotoelektrik Geri Əlaqə Boşaltma modeli ildırım çaxmasının yarana biləcəyi fiziki şərtləri simulyasiya edir. Modeli yaratmaq üçün istifadə olunan tənliklər digər tədqiqatçıların öz işlərində istifadə etmələri üçün məqalədə mövcuddur.

Gündəlik anlayışlar üçün Phys.org-a etibar edən 100.000-dən çox abunəçi ilə elm, texnologiya və kosmosda ən son yenilikləri kəşf edin . Pulsuz xəbər bülleteni üçün qeydiyyatdan keçin və mühüm nailiyyətlər, innovasiyalar və tədqiqatlar haqqında gündəlik və ya həftəlik yeniliklər əldə edin .

Tədqiqatçılar ildırımın başlanğıcını aşkar etməklə yanaşı, yerüstü qamma-şüalarının tez-tez fırtınalı hava zamanı şimşək çaxmasının tanış imzaları olan işıq və radio partlayışları olmadan niyə meydana gəldiyini izah etdilər.

“Bizim modelləşdirməmizdə relativistik elektron uçqunları tərəfindən istehsal olunan yüksək enerjili rentgen şüaları havada fotoelektrik effektlə idarə olunan yeni toxum elektronları yaradır və bu uçqunları sürətlə gücləndirir” dedi Pasko.

“Çox yığcam həcmlərdə istehsal olunmaqla yanaşı, bu qaçaq zəncirvari reaksiya çox zəif optik və radio emissiyaları ilə müşayiət olunan yüksək dəyişkən güclə baş verə bilər, tez-tez aşkar edilə bilən rentgen şüalarına səbəb ola bilər. Bu, qamma-şüalarının flaşlarının optik cəhətdən zəif görünən və radio səssiz görünən mənbə bölgələrindən niyə çıxa biləcəyini izah edir.”

Pasko və Pervezdən başqa, həmmüəlliflər arasında Fransanın Orlean Universitetinin fizika professoru Sebastien Selestin; Anne Bourdon, École Polytechnique-nin tədqiqat direktoru, Fransa; Reza Canəlizadə, NASA Goddard Kosmik Uçuş Mərkəzində ionosfer alimi və Penn State-də Pasko rəhbərliyi altında keçmiş doktorantura alimi; Yaroslav Yanski, Brno Texnologiya Universitetinin elektrik mühəndisliyi və kommunikasiya kafedrasının dosenti, Çexiya; və Danimarka Texniki Universitetində astrofizika və atmosfer fizikası üzrə postdoktorluq alimi Pierre Gourbin.

Ətraflı məlumat: Havada Fotoelektrik Təsir İldırımın Başlanmasını və Yerdə Qamma Şüasının Flaşlarını izah edir, Geofizika Tədqiqatları Jurnalı (2025). DOI: 10.1029/2025JD043897

Jurnal məlumatı: Geofizika Tədqiqatları Jurnalı 

Pensilvaniya Dövlət Universiteti tərəfindən təmin edilmişdir