Μια έκρηξη ακτίνων γάμμα υπερφόρτισε την ιονόσφαιρα της Γης από 2 δισεκατομμύρια έτη φωτός μακριά – Ars Technica

Η εκπληκτική έκρηξη ακτίνων γάμμα, που ονομάστηκε GRB 221009A, συνεχίζει να εκπλήσσει παρόλο που έχει περάσει περισσότερος από ένας χρόνος από την ανακάλυψή της. Επιστήμονες από την Ιταλία δημοσίευσαν πρόσφατα μια μελέτη που δείχνει πώς η ιονόσφαιρα του πλανήτη μας επηρεάστηκε από την υψηλή ένταση και τη μεγάλη διάρκειά της.

Η ιονόσφαιρα είναι ένα από τα στρώματα της ατμόσφαιρας της Γης και το ύψος της εκτείνεται από 60 χιλιόμετρα σε περισσότερα από 950 χιλιόμετρα. Περιέχει ηλεκτρικά φορτισμένο πλάσμα και το κάτω μισό του, που ονομάζεται κάτω πλευρά, εκτείνεται έως και 350 χιλιόμετρα. Μετά από 350 χλμ. βρίσκεται το πάνω μισό, που ονομάζεται πάνω πλευρά.

Φόρτιση στην επάνω πλευρά

Σύμφωνα με τον Mirko Piersanti, καθηγητή στο Πανεπιστήμιο της L’Aquila, τα αποτελέσματα των εκρήξεων ακτίνων γάμμα έχουν παρατηρηθεί συχνά στην κάτω πλευρά αλλά σπάνια στην επάνω πλευρά της ιονόσφαιρας. “Αυτό συμβαίνει επειδή η πυκνότητα και η αγωγιμότητα του πλάσματος στην επάνω πλευρά είναι πολύ χαμηλότερη από την κάτω πλευρά. Για να παρατηρήσετε επίσης αυτό το φαινόμενο, χρειάζεστε έναν δορυφόρο που μπορεί να κάνει παρατηρήσεις και να βρίσκεται σε τροχιά σε αυτό το στρώμα”, είπε ο Piersanti. .

Έτυχε ένας τέτοιος δορυφόρος να περιφέρεται γύρω από τη Γη σε υψόμετρο 507 km. «Ο κινεζικός ηλεκτρομαγνητικός δορυφόρος Sismo (CSES), μια σινοϊταλική αποστολή, ήταν στο σωστό μέρος τη σωστή στιγμή, κάτω από τη ζώνη φωτισμού αυτής της έκρηξης ακτίνων γάμμα», είπε ο Piersanti. «Ο δορυφόρος έχει ένα όργανο που κατέγραψε ακίδα στο ηλεκτρικό πεδίο στην επάνω πλευρά της Ιονόσφαιρας.

Η σχέση μεταξύ αυτής της παρατήρησης και του συμβάντος έκρηξης ακτίνων γάμμα δεν ήταν αρχικά ξεκάθαρη. Σύμφωνα με τον Piersanti, η δυναμική της ιονόσφαιρας συνήθως καθοδηγείται εξ ολοκλήρου από τον Ήλιο. “Το πρώτο πράγμα που σκεφτήκαμε ήταν ίσως κάτι που προερχόταν από τον Ήλιο. Αλλά ο Ήλιος εκτόξευσε εκλάμψεις που δεν ταίριαζαν εγκαίρως με αυτό που παρατηρήσαμε. Επίσης, εκείνη τη στιγμή, ήμασταν σίγουροι ότι μια έκρηξη ακτίνων γάμμα δεν θα γινόταν ποτέ μπορεί να δημιουργήσει μια τέτοια διαφορά στην επάνω πλευρά της Ιονόσφαιρας.

“Ωστόσο, μετά την ανάλυση δεδομένων από το CSES καθώς και από το Ενσωματωμένο Διαστημικό Τηλεσκόπιο της ESA, αλλάξαμε γνώμη. Τώρα, πιστεύουμε ότι είναι πιθανό η έκρηξη ακτίνων γάμμα να προκαλέσει πρόσκρουση σε ολόκληρη την ιονόσφαιρα.”

Αποθηκεύτηκε από απόσταση

Ενώ η αλυσίδα των γεγονότων που οδήγησαν στη δημιουργία του GRB 221009A (έκρηξη σουπερνόβα ή δημιουργία μαύρης τρύπας) παραμένει απροσδιόριστη, η πηγή ακτίνων γάμμα βρίσκεται περίπου 2 δισεκατομμύρια έτη φωτός μακριά, σε σημαντική απόσταση από τον Γαλαξία μας.

Σύμφωνα με τον Piersanti, εάν ένα τέτοιο μακρινό γεγονός θα μπορούσε να προκαλέσει σημαντική διαταραχή στο σχετικά λιγότερο αγώγιμο τμήμα της ιονόσφαιρας, τότε ένα συμβάν που συμβαίνει στον γαλαξία μας (που έχει διάμετρο 100.000 έτη φωτός) θα μπορούσε να προκαλέσει βλάβη στο στρώμα του όζοντος της Γης.

“Δεν έχω δει τα δεδομένα της στιβάδας του όζοντος, αλλά αυτή η έκρηξη ακτίνων γάμμα έχει τη δυνατότητα να διαταράξει τη στιβάδα του όζοντος. Στην πραγματικότητα, με τη βοήθεια στατιστικής ανάλυσης, εργαζόμαστε για τις πιθανές επιπτώσεις που θα εκρήξεις ακτίνων γάμμα όπως το GRB 221009A θα μπορούσε να έχει στο στρώμα του όζοντος», είπε. «Δημιουργούμε επίσης έναν πίνακα με προηγούμενες εκρήξεις ακτίνων γάμμα και παρατηρήσεις στο στρώμα του όζοντος και προσπαθούμε να δούμε αν ταιριάζουν».

Nature Communications, 2023. DOI: 10.1038/s41467-023-42551-5

Ο Dhananjay Khedilkar είναι δημοσιογράφος με έδρα το Παρίσι.