Fenômeno climático produz raios gama na atmosfera da Terra

Os cientistas estão examinando mais de perto um fenômeno climático pouco estudado. Do topo de uma montanha na Arménia, eles analisam como os campos eléctricos aceleram as partículas, lançando electrões e forçando os átomos a brilhar com raios gama.

Estudo pode ser fundamental para entender o Universo

• Estudos sobre melhorias no solo de tempestade (TGEs) estão sendo realizados nas instalações de raios cósmicos do Laboratório Nacional de Ciência Alikhanyan, no Monte Aragats.
• Segundo os pesquisadores, esse fenômeno foi negligenciado até hoje, mas pode ser uma peça do quebra-cabeça para a compreensão do Universo físico.
• Em outras palavras, isso pode nos ajudar a entender melhor tudo, desde tempestades aqui na Terra até raios cósmicos que viajam grandes distâncias no espaço.
• Os resultados foram descritos em um estudo publicado em arXiv e ainda precisa ser revisado por outros cientistas.

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O que é esse fenômeno climático

TGEs são campos elétricos na atmosfera gerados por tempestades. Dentro desses campos, os elétrons são acelerados a altas velocidades. Isso é chamado de avalanche relativística de elétrons descontrolados, pois eles são impulsionados tanto em direção ao solo quanto para cima na atmosfera.

São esses elétrons que produzem radiação. Quando eles desaceleram repentinamente, desviados por uma colisão com um núcleo atômico na atmosfera, a perda de energia se manifesta na forma de raios gama.

Utilizando uma rede de detectores, os pesquisadores coletaram dados sobre tempestades na Europa em 2023, fazendo medições detalhadas dos elétrons e da radiação gama que ocorreram durante os 56 TGEs intensos registrados no período.

Os eventos mais intensos ocorreram principalmente de maio a julho, e os mais poderosos ocorreram no Monte Lomnický štít, na Eslováquia. Para este evento, o fluxo de partículas foi 100 vezes o nível normal de bom tempo. No total, foram sete eventos que ultrapassaram o fluxo de bom tempo em mais de 75%.

Surpreendentemente, os investigadores também descobriram que o campo eléctrico está muito mais próximo do solo do que esperavam encontrar. Eles mediram uma forte intensidade de campo elétrico até 50 metros acima do solo.

A consistência da aceleração, capaz de manter o fluxo de partículas por até vários minutos, bem como a baixa altura do campo elétrico, revelam novos detalhes sobre a estrutura dos campos elétricos atmosféricos e das tempestades. Por exemplo, os TGEs podem fornecer um caminho através do qual os raios podem atingir o solo.

O papel desses fenômenos na geofísica, entretanto, ainda precisa ser investigado. Os pesquisadores disponibilizaram um banco de dados TGE de acesso aberto para a comunidade científica explorar e analisar novos cenários.