Gama zračenje je najenergičniji dio elektromagnetskog spektra, slijedi ga rendgensko zračenje.
Bljesak svjetlosti s novorođene crne rupe udaljene milijardama svjetlosnih godina u svemiru zatresao je Zemlju svojom snagom, uzdrmavajući gornju atmosferu planeta.
Gama-zračni bljesak GRB 221009A oborio je rekorde dok je svijetlio u tmini svemira u listopadu 2022. godine, udaljena oko 2,4 milijarde svjetlosnih godina od Zemlje, a njezina svjetlost bljeskala je s do 18 teraelektronvolta energije, što se smatra najsvjetlijom svemirskom eksplozijom ikad zabilježenom.
Sada su znanstvenici utvrdili da je eksplozija bila toliko snažna da je uzrokovala velike varijacije u električnom polju ionosfere Zemlje na visini od oko 500 kilometara, prenosi Science Alert.
Najjenergičniji dio EM spektra
“U ovom radu predstavljamo dokaze o varijaciji električnog polja ionosfere na otprilike 500 kilometara uzrokovanoj snažnim gama-zračnim bljeskom koji se dogodio 9. listopada 2022.”, piše tim predvođen astrofizičarem Mirkom Piersantijem s Sveučilišta u L’Aquila i Nacionalnog instituta za astrofiziku u Italiji.
“Korištenjem satelitskih opservacija i novo razvijenog analitičkog modela, dokazujemo da je GRB 221009A duboko utjecao na provodljivost ionosfere Zemlje, izazivajući snažnu poremećaj ne samo u donjoj ionosferi, već i u gornjoj ionosferi (oko 500 kilometara).”
Gama zračenje je najenergičniji dio elektromagnetskog spektra, slijedi ga rendgensko zračenje. Gama-zračni fotoni imaju milijardu do bilijun puta više energije od fotona u vidljivom dijelu spektra i emitiraju se tijekom izuzetno energetskih događaja poput supernovih i hiperovih, ali i manjih energetskih događaja poput sunčevih bjeskova.
Ne treba brinuti
Ovo zračenje zapravo nije ništa čime bismo se trebali brinuti svakodnevno; upija ga Zemljina atmosfera prije nego što može doći bilo gdje blizu površine. Zato su nam potrebni svemirski teleskopi kako bismo ga detektirali. Ono što može napraviti, međutim, jest interagirati s atmosferom na velikim visinama.
U rijetkim slučajevima znanstvenici su zabilježili gama-zrake i rendgensko zračenje od neuobičajeno snažnih gama-zračnih bljeskova koji interagiraju s donjom ionosferom Zemlje.
Ionosfera je relativno debeli sloj Zemljine atmosfere, smješten između otprilike 50 i 1000 kilometara visine, preklapa se s nekoliko drugih atmosferskih slojeva. Ime je dobila jer je to dio atmosfere gdje ekstremno ultraljubičasto i rendgensko zračenje Sunca ionizira atmosferske atome i molekule, stvarajući mnogo slobodnih elektrona.
Snažna eksplozija
Ionosfera odražava radijske valove koje koristimo za komunikaciju i navigaciju. Kada se dogodi snažan događaj, poput sunčevog bjeskova, možemo zabilježiti promjene koje uzrokuje u donjoj ionosferi bilježeći promjene u načinu na koji vrlo niskofrekventni radijski valovi odražavaju s nje.
To je kako su znanstvenici gotovo odmah mogli promatrati promjene u donjoj ionosferi, na visinama između 60 i 100 kilometara, koje su se poklopile s detekcijom GRB 221009A u listopadu 2022. godine. Bio je toliko snažan, rekli su, da su njegovi učinci bili usporedivi s onima sunčevih bljeskova.
Sunce je udaljeno 150 milijuna kilometara. Svjetlost GRB 221009A putovala je 22,7 sekstilijuna kilometara. To bi vam trebalo reći nešto o tome koliko je snažna bila ta eksplozija.
Ništa nismo osjetili
Ali učinak gama-zračnih bljeskova nije proučavan na cijeloj ionosferi, pa su Piersanti i njegovi kolege pokušali otkriti njezin učinak na gornjoj strani sloja. Za to su koristili satelitske podatke i prvi put su mogli otkriti i mjeriti varijacije elektromagnetskog polja na visokim ionosferskim visinama.
U stvarnosti su učinci bili ogromni. Sam gama-zračni bljesak trajao je samo oko 7 minuta. Zabilježeni učinak na ionosferu trajao je otprilike 10 sati. Znanje o tome, kažu istraživači, može nam pomoći bolje razumjeti i modelirati učinke udaljenih eksplozija na Zemljinu atmosferu – i predvidjeti što bi se moglo dogoditi ako bi se jedna dogodila blizu nas.
Neviđeni fluks fotona povezan s GRB221009A duboko je utjecao na vodljivost ionosfere Zemlje, izazivajući snažnu poremećaj ne samo u donjoj ionosferi, gdje se obično promatra pomoću zemaljskih VLF antena, već i u gornjoj ionosferi (oko 500 kilometara)”, pišu istraživači.
“Istina je, nitko od nas nije ni primijetio. Zar nije divno naš atmosferski balončić?”