Tijdens de blikseminslagen die orkaan Patricia in 2015 vergezelden, registreerden wetenschappers de stromen van positronen - antideeltjes van elektronen. Antimaterie-deeltjes veroorzaken uitbarstingen van hoogenergetisch licht in het gamma- en röntgenbereik. Een artikel met de resultaten is gepubliceerd in de Journal of Geophysical Research: Atmospheres.
In het centrum van krachtige cyclonen bevindt zich een gebied met relatief goed weer zonder neerslag en wind - het oog van een orkaan. Op de grens, waar grote wolken zich bevinden, verslechtert het weer sterk, begint het hard te waaien, regent het en flitst de bliksem. Tijdens een van de krachtigste orkanen van onze tijd, Patricia, die voor de kust van Mexico en de Verenigde Staten woedde, vloog een onderzoeksvliegtuig van de Amerikaanse National Oceanic and Atmospheric Administration door het gebied met de grootste intensiteit van de storm. Voor het eerst in de geschiedenis van orkaanstudies konden zijn instrumenten de flux van positronen registreren.
Natuurkundigen waren niet geschokt door de ontdekking, aangezien soortgelijke stromen antideeltjes die op de aarde waren gericht, modellen voorspelden van aardse gammastraalflitsen (TGF) - natuurlijke atmosferische processen die verband houden met bliksem en die al herhaaldelijk zijn geregistreerd door verschillende instrumenten. "Dit is de eerste bevestiging van de theoretische voorspelling dat de TFG vergezeld gaat van hoogenergetische straling die van boven naar beneden door de atmosfeer beweegt", zei co-auteur David Smith van de University of California, Santa Cruz. - Een dergelijk fenomeen kan worden geregistreerd vanuit een baan, zoals de meeste gedetecteerde TGF's, aangezien de stroom elektronen naar boven is gericht. We zagen het proces van onderaf - de positronen bewegen in de tegenovergestelde richting."
De resultaten van wetenschappers laten zien dat het voor het registreren van positronen niet nodig is om naar het centrum van de orkaan te vliegen - hun straling kan op een hoogte van 1,5 kilometer worden gedetecteerd. Sterke elektrische velden tijdens bliksem versnellen geladen deeltjes tot bijna-lichtsnelheden. Wanneer ze door atomen in de atmosfeer worden verstrooid, genereren ze röntgen- en gammastralen. Ondanks de bevestiging van de theorie, zijn veel aspecten van aardse gammaflitsen nog niet volledig begrepen door wetenschappers. "Dit is een ongebruikelijk fenomeen en we begrijpen nog steeds niet waarom ze zo slim zijn", vat Smith samen.
