พายุฝนฟ้าคะนองกลายเป็นปฏิกรณ์นิวเคลียร์และแผ่รังสีแกมมา

คลิกเพื่อดูคลิปวิดีโอ
Breaking News | Thunderstorm turns into a nuclear reactor and blasts radiation everywhere





Image: Ricardo Faria/Flickr



ช่วงเช้าของเดือนธันวาคม ในปี 2015
มีพายุฝนฟ้าคะนองที่เกิดขึ้นบริเวณชายหาดเมือง Uchinada ในประเทศญี่ปุ่น
นักวิทยาศาสตร์ที่เชี่ยวชาญเรื่องพายุประเภทต่าง ๆ
ต่างได้ลงในพื้นที่ดังกล่าวเพื่อเฝ้าสังเกตการณ์
และเป็นกรณีศึกษาจากพื้นที่จริงแทนภาพถ่าย/ภาพที่เห็นได้จากดาวเทียม
หลังจากนั้นในช่วง 5 โมงเย็น  เกิดมีฟ้าแลบ/ฟ้าผ่าใส่กังหันลม
ทำให้เกิดปรากฏการณ์ทางอากาศที่น่าฉงนอย่างมาก
เพราะพายุฝนฟ้าคะนองกลายเป็นเครื่องเร่งอนุภาคและแผ่รังสีแกมมาไปยังพื้นดิน
รังสีแกมมา  https://goo.gl/FRRK5z (ไทย)

ทีมนักวิทยาศาสตร์จากประเทศสหรัฐอเมริกาและประเทศญี่ปุ่น
ซึ่งมี Gregory Bowers เป็นแกนนำในการศึกษาครั้งนี้
ได้สังเกตเห็นการแผ่รังสีแกมมาด้วยเครื่องตรวจจับอนุภาคแบบพิเศษ
ทั้งนี้จากภาพถ่ายดาวเทียมได้สังเกตเห็นรังสีแกมมาจากฟ้าแลบก่อนหน้านี้
แต่ฟ้าแลบครั้งล่าสุดนี้มีลักษณะผิดปกติในหลายด้านและทำให้ได้รับรางวัลวิจัยในครั้งนี้
เพราะทีมงานได้สังเกตเห็นการระเบิดอนุภาคย่อยของอะตอม (ในกรณีนี้คือ นิวตรอน)
Subatomic Particles https://goo.gl/PYv1j1 จากเครื่องตรวจจับของทีมงาน
จากการสังเกตของทีมงานอาจทำให้เกิดความกระจ่างขึ้นมา
ถึงสิ่งที่ทำให้รังสีแกมมากะพริบขึ้นมา และสิ่งที่ทำให้เกิดฟ้าแลบโดยทั่วไป
และช่วยให้นักวิจัยมีโอกาสที่จะประสบความสำเร็จ
ในการศึกษาเรื่องสนามไฟฟ้าที่อยู่ภายในพายุฝนได้ดียิ่งขึ้น


ข้อมูลเพิ่มเติม  https://goo.gl/c1xNzj




" จริง ๆ แล้วเราก็ไม่เข้าใจเหมือนกันว่า
ทำไมพายุฝนฟ้าคะนองจึงทำให้เกิดฟ้าแลบได้
และมีวิธีการอย่างไรบ้าง ที่เราจะเริ่มต้นศึกษาภายในก้อนเมฆ
กับศึกษาว่าสนามไฟฟ้าจะมีความแรงเป็นเช่นใด
ยิ่งถ้าคุณได้รับเบาะแสว่าสนามไฟฟ้ากำลังทำอะไรบ้าง
โดยการเห็นรังสีแกมมาแลบ/กระพริบออกมา
นั้นยิ่งทำให้คุณฉุกคิดขึ้นมาว่า มีอะไรจะเกิดขึ้นได้บ้าง "
Joseph Dwyer จาก University of New Hampshire
ผู้ให้สัมภาษณ์กับ Gizmodo

คลิกเพื่อดูคลิปวิดีโอ
NASA | Fermi Helps Scientists Study Gamma-ray Thunderstorms



นักวิทยาศาสตร์ได้สังเกตการณ์เรื่องที่เรียกว่า
รังสีแกมมาจากพื้นโลกที่แสงแลบ/ฟ้าแลบ(ที่กระพริบนิดเดียว)
terrestrial gamma ray flashes  https://goo.gl/M5YS3a
จากฟ้าแลบบนพื้นโลกและดาวเทียมจับภาพเหล่านี้ได้ตั้งแต่ช่วงต้นทศวรรษที่ 1990 เป็นต้นมา
terrestrial gamma-ray flashes (TGFs) มีการค้นพบในปี 1992
โดย NASA's Compton Gamma-Ray Observatory

แต่ในปี 2015  ฟ้าแลบครั้งนี้มีความหมายพิเศษอย่างมาก
เพราะไม่เพียงแต่ฟ้าแลบแบบยิงลงบนพื้นดินแทนที่จะขึ้นไปบนอวกาศ
แต่เป็นการยืนยันข้อสงสัยที่มีอยู่อย่างยาวนานแล้วว่า
ฟ้าแลบเหล่านี้ที่มีการส่งนิวตรอนทะลักทะล้นออกมา
จนเข้าไปในเครื่องตรวจจับอนุภาคที่วางอยู่ห่างไกลออกไปถึงหนึ่งพันฟุต
ตามรายงานที่ตีพิมพ์ในวารสารงานวิจัยทางธรณีฟิสิกส์
Geophysical Research Letters  https://goo.gl/JujHUC






" นอกจากนี้  ฟ้าแลบครั้งนี้  ยังมีขนาดใหญ่โตมหึมามาก
จากการศึกษาพบว่ารังสีแกมมาทั้งหมดที่พื้นดิน
มีค่าประมาณ ~100,000 photons/cm2 https://goo.gl/U8ket9
นี่เป็นหนึ่งในฟ้าแลบที่มีรังสีแกมมาที่สว่างที่สุดเท่าที่เคยพบเห็นบนพื้นดิน " Joseph Dwyer กล่าว

แต่สำหรับเรื่องนี้ยังคงมีความคลุมเครือบางอย่าง
เพราะบางทีฟ้าแลบอาจจะเป็นผลโดยตรง ทำให้มีการแผ่รังสีแกมมาออกมา
หรือบางทีสนามไฟฟ้าภายในของพายุฝนฟ้าคะนอง
คือ จุดเริ่มต้นในการเร่งอนุภาค เหมือนเช่นการทดลองทางฟิสิกส์เรื่องของอนุภาค
ปฏิสัมพันธ์ภายในก้อนเมฆ อาจก่อให้เกิดอนุภาคของอิเล็กตรอน positrons https://goo.gl/3DosX3
ซึ่งเป็นชนิดของปฏิสสารประเภทหนึ่ง (เพราะเรื่องแบบนี้เคยเกิดขึ้นมาก่อน)
และเมื่ออนุภาคของอิเล็กตรอนมีปฏิสัมพันธ์โดยตรงกับคู่ของมัน
ในกรณีนี้อนุภาคของอิเล็กตรอนจะเปลี่ยนเป็นอนุภาคแสง
ที่เรียกว่าโฟตอน photons https://goo.gl/vvV9di
ซึ่งจะปลดปล่อยพลังงานออกมาเป็นรังสีแกมมา


นิวตรอน ได้เพิ่มเติมชั้นของการปฏิกิริยาสัมพันธุ์
นักวิจัยได้คาดการณ์ว่า การปลดปล่อยนิวตรอนที่ทรงพลานุภาพจากฟ้าแลบนี้
ยังไม่เคยมีใครสังเกตเห็นมาก่อน  ทำให้คิดว่ารังสีแกมมาระดับสูง
มีปฏิสัมพันธ์กับไนโตรเจนในชั้นบรรยากาศ ที่นำไปสู่การผลิตนิวตรอน
พายุฝนฟ้าคะนองอาจจะกลายเป็นเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์
ซึ่งทรงพลังงานและมีองค์ประกอบที่ก่อให้เกิดปฏิกิริยาบนท้องฟ้าด้วยการผลิตรังสีออกมา


" เรื่องราวทั้งหมดนี้อาจจะกล่าวได้เลยว่า
โลกมนุษย์ของเรามีความแปลกประหลาดอย่างมาก
เพราะพายุฝนฟ้าคะนองสามารถเปลี่ยนเป็น
เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ที่เร่งอนุภาคโดยธรรมชาติออกมาได้
ทั้งนี้จากเหตุผลที่คนเรายังไม่ค่อยเข้าใจในเรื่องนี้

แต่มนุษย์ไม่จำเป็นต้องกังวลเกี่ยวกับรังสีพวกนี้
เพราะรังสีที่คนเราได้รับจากการเอ็กซเรย์ฟันนั้นยังมีมากกว่า
มากกว่านิวตรอนที่โดนจากฟ้าแลบในครั้งนี้
แม้ว่ามันอาจจะเป็นปริมาณที่สูงมาก
แต่ก็สูงมากสำหรับนักบินที่บินอยู่รอบ ๆ หรือ ภายในพายุ

ดังนั้น จึงไม่ใช่เรื่องที่น่าวิตกกังวลมากที่สุดแต่อย่างใด
เพราะถ้าคุณอยู่ท่ามกลางพายุฝนฟ้าคะนอง
มีโอกาสที่พายุฝนฟ้าคะนองประมาณครึ่งโหลเท่านั้น
ที่จะสามารถฆ่าคุณได้  ถ้าคุณตกอยู่ท่ามกลางข้างในนั้น "
Joseph Dwyer กล่าวสรุป


เรียบเรียง/ที่มา


https://goo.gl/GvpyH3
https://goo.gl/CfUXGR
https://goo.gl/UFbvBJ
https://goo.gl/JujHUC



เรื่องเดิม

https://pantip.com/topic/35608462  ฟ้าแลบยาวที่สุดในโลกเกือบ 200 ไมล์

แก้ไขข้อความเมื่อ
แสดงความคิดเห็น
โปรดศึกษาและยอมรับนโยบายข้อมูลส่วนบุคคลก่อนเริ่มใช้งาน อ่านเพิ่มเติมได้ที่นี่