Simulações de pesquisadores do CWI mostraram um brilho residual da radiação gama após o relâmpago, que durou até 10, 000 vezes mais do que o assumido anteriormente. A imagem mostra a altitude e o tempo da radiação. A cor (vermelho para amarelo) indica a intensidade da radiação. Um flash gama terrestre que começa a uma altitude de 8 quilômetros, cria uma nuvem de nêutrons (azul) a uma altitude de 3 quilômetros. Esta nuvem, por sua vez, cria o brilho residual. Crédito:CWI
Os relâmpagos podem produzir raios X e radiação gama. No passado, pesquisadores pensaram que esse fenômeno durou pouco tempo, cerca de um décimo milésimo de segundo. Contudo, a radiação ionizante do relâmpago parece emitir muito mais tempo do que o presumido. Um brilho residual de radiação gama surge, que dura até 10, 000 vezes mais. Isso é demonstrado pela primeira vez por simulações de computador por pesquisadores do Centrum Wiskunde &Informatica (CWI) em Amsterdã. O artigo deles "TGF afterglows:a new radio mecanism from thunderstorms" foi publicado em Cartas de revisão geofísica . Essa descoberta pode fornecer mais informações sobre como os relâmpagos se desenvolvem.
Flashes gama terrestres foram descobertos cerca de duas décadas atrás. Quando um raio cai, elétrons são acelerados para energias muito altas e colidem com as moléculas de ar, causando uma explosão de radiação gama, os chamados flashes gama terrestres. Explosões de até um trilhão de partículas gama podem ser medidas. Contudo, tomar essas medidas é difícil, uma vez que essas rajadas são muito focadas e duram pouco tempo, cerca de 0,0001 segundos. Ainda há muito desconhecido sobre como esses flashes gama terrestres surgem e qual é o seu papel no desenvolvimento dos raios. O brilho residual recentemente descoberto ajuda a estudar esse fenômeno.
O pesquisador do CWI Casper Rutjes explica o que acontece durante o mecanismo de radiação recém-descoberto:"A radiação de um flash gama terrestre é tão forte que podem ocorrer reações nucleares. Quando os raios gama atingem os núcleos atômicos das moléculas de ar, os prótons e nêutrons podem ser destacados. Os nêutrons soltos podem vagar por mais tempo e mais longe que os prótons porque não têm carga elétrica. Depois de um tempo, o nêutron é capturado por outro núcleo atômico, que pode novamente produzir radiação gama. A alta energia do flash de raios gama, que é usado na liberação de nêutrons, é, por assim dizer, temporariamente armazenado nos nêutrons liberados. "Os pesquisadores do CWI calcularam que isso causa o brilho residual da radiação gama, que dura 1, 000 a 10, 000 vezes mais do que o próprio flash de raios gama, e que não está focado, mas irradia em todas as direções, o que facilita as medições.
Os pesquisadores do CWI não encontraram quase nenhuma medição na literatura científica correspondente às previsões, porque quase nenhuma foi tirada na escala de tempo certa. O pesquisador Casper Rutjes diz:"Recentemente, nossas simulações também foram confirmadas por experimentos. Quase simultaneamente, G.S. Bowers e colaboradores da Universidade da Califórnia-Santa Cruz mediram um claro resplendor de flashes de raios gama no Japão depois que um raio atingiu uma turbina eólica. "
Esse artigo, "Assinaturas de raios gama de nêutrons de um flash de raios gama terrestre, "também apareceu agora na revista científica Cartas de revisão geofísica .
Sobre o risco de radiação, Rutjes diz, "A chance de ser atingido diretamente por um flash de raios gama terrestre é muito pequena. Se alguém em um avião for atingido diretamente por um flash de raios gama terrestre tão estreito, essa pessoa receberá uma dose de radiação aproximadamente igual a 400 vezes a imagem de um raio-X (30 mSv). O brilho que descobrimos irradia em todas as direções, aumentando a chance de que um avião voando acima de uma tempestade seja atingido, mas felizmente, essa radiação é muito mais fraca. A dose de radiação do pós-luminescência após um raio não é perigosa - menor do que a que os passageiros já recebem por meio da radiação de fundo quando voam por uma hora. "