Terrestrial gamma-ray flash
இருண்ட மின்னல் என்றும் அழைக்கப்படும் நிலப்பரப்பு காமா-கதிர் ஃபிளாஷ் (டி. ஜி. எஃப்) என்பது பூமியின் வளிமண்டலத்தில் உற்பத்தி செய்யப்படும் காமா கதிர்களின் வெடிப்பு ஆகும். டிஜிஎஃப்கள் 0.20 முதல் 3.5 மில்லி விநாடிகள் வரை நீடிக்கும் என்று பதிவு செய்யப்பட்டுள்ளது, மேலும் அவை 20 மில்லியன் எலக்ட்ரான்வோல்ட் வரை ஆற்றல்களைக் கொண்டுள்ளன. இடியுடன் கூடிய மழைக்கு மேலே அல்லது உள்ளே உற்பத்தி செய்யப்படும் தீவிர மின்சார புலங்களால் டி. ஜி. எஃப்-கள் ஏற்படுகின்றன என்று ஊகிக்கப்படுகிறது. நிலப்பரப்பு காமா-கதிர் ஃப்ளாஷ்களால் உற்பத்தி செய்யப்படும் ஆற்றல்மிக்க பாசிட்ரான்கள் மற்றும் எலக்ட்ரான்களையும் விஞ்ஞானிகள் கண்டறிந்துள்ளனர். டிஸ்கவரி டெரெஸ்ட்ரியல் காமா-ரே ஃப்ளாஷ்கள் முதன்முதலில் 1994 ஆம் ஆண்டில் பி. ஏ. டி. எஸ். இ அல்லது பர்ஸ்ட் அண்ட் டிரான்சியன்ட் சோர்ஸ் எக்ஸ்பெரிமென்ட் மூலம் நாசாவின் விண்கலமான காம்ப்டன் காமா ரே ஆய்வகத்தில் கண்டுபிடிக்கப்பட்டன. 1996 ஆம் ஆண்டில் ஸ்டான்போர்ட் பல்கலைக்கழகத்தின் அடுத்தடுத்த ஆய்வு ஒரு டி. ஜி. எஃப்-ஐ டி. ஜி. எஃப்-இன் சில மில்லி விநாடிகளுக்குள் நிகழும் ஒரு தனிப்பட்ட மின்னல் தாக்குதலுடன் இணைத்தது. பி. ஏ. டி. எஸ். இ ஒன்பது ஆண்டுகளில் (76) ஒரு சிறிய எண்ணிக்கையிலான டி. ஜி. எஃப் நிகழ்வுகளை மட்டுமே கண்டறிந்தது, ஏனெனில் இது விண்வெளியில் இருந்து காமா கதிர் வெடிப்புகளை ஆய்வு செய்வதற்காக கட்டப்பட்டுள்ளது, இது மிக நீண்ட காலம் நீடிக்கும். 2000 களின் முற்பகுதியில், ராமட்டி ஹை எனர்ஜி சோலார் ஸ்பெக்ட்ரோஸ்கோபிக் இமேஜர் (ஆர். எச். இ. எஸ். எஸ். ஐ) செயற்கைக்கோள் பேட்ஸால் பதிவு செய்யப்பட்டதை விட மிக அதிக ஆற்றல்களைக் கொண்ட டி. ஜி. எஃப்-களைக் கவனித்தது. ஆர். எச். இ. எஸ். எஸ். ஐ தரவு விஞ்ஞானிகள் ஒவ்வொரு நாளும் சுமார் 50 டி. ஜி. எஃப்-கள் ஏற்படுகின்றன என்று மதிப்பிடுவதற்கு வழிவகுத்தது, இது முன்பு நினைத்ததை விட அதிகமாக உள்ளது, ஆனால் இன்னும் பூமியில் மொத்த மின்னலின் மிகச் சிறிய பகுதியை மட்டுமே குறிக்கிறது (சராசரியாக ஒரு நாளைக்கு 3 முதல் 4 மில்லியன் மின்னல் நிகழ்வுகள்). சில ஆண்டுகளுக்குப் பிறகு, காமா கதிர்களைக் கண்காணிக்க வடிவமைக்கப்பட்ட நாசாவின் ஃபெர்மி காமா-ரே விண்வெளி தொலைநோக்கியைப் பயன்படுத்தும் விஞ்ஞானிகள், உலகளவில் தினமும் சுமார் 500 டி. ஜி. எஃப்-கள் நிகழ்கின்றன என்று மதிப்பிட்டனர், ஆனால் பெரும்பாலானவை கண்டறியப்படாமல் உள்ளன. பொறிமுறையின் விவரங்கள் நிச்சயமற்றவை என்றாலும், இயற்பியல் தேவைகள் குறித்து ஒருமித்த கருத்து உருவாகிறது. டி. ஜி. எஃப் ஃபோட்டான்கள் ஒளியின் வேகத்திற்கு மிக நெருக்கமாக பயணிக்கும் எலக்ட்ரான்களால் வெளியிடப்படுகின்றன என்று கருதப்படுகிறது, அவை காற்றில் உள்ள அணுக்களின் கருக்களுடன் மோதி அவற்றின் ஆற்றலை காமா கதிர்கள் (ப்ரெம்ஸ்ஸ்ட்ராலங்) வடிவில் வெளியிடுகின்றன. ஆற்றல்மிக்க எலக்ட்ரான்களின் பெரிய மக்கள் தொகை மின்சார புலங்களால் இயக்கப்படும் பனிச்சரிவு வளர்ச்சியால் உருவாகலாம், இது சார்பியல் ஓடிப்போன எலக்ட்ரான் பனிச்சரிவு (ஆர். ஆர். இ. ஏ) என்று அழைக்கப்படுகிறது. மின்சார புலம் மின்னல் மூலம் வழங்கப்படலாம், ஏனெனில் பெரும்பாலான டி. ஜி. எஃப். க்கள் மின்னல் நிகழ்வின் சில மில்லி விநாடிகளுக்குள் ஏற்படுவதாகக் காட்டப்பட்டுள்ளது (இனான் மற்றும் பலர். 1996). இந்த அடிப்படை படத்திற்கு அப்பால் விவரங்கள் நிச்சயமற்றவை. எலக்ட்ரான்-எலக்ட்ரான் (ப்ரெம்ஸ்ஸ்ட்ராலங்) முதலில் உயர் ஆற்றல் எலக்ட்ரான்களின் செறிவூட்டலுக்கு வழிவகுக்கிறது என்றும் பின்னர் உயர் ஆற்றல் ஃபோட்டான்களின் எண்ணிக்கையை அதிகரிக்கிறது என்றும் சமீபத்திய ஆராய்ச்சி காட்டுகிறது. சில நிலையான கோட்பாட்டு கட்டமைப்புகள் ஸ்பிரிட்ஸ், ப்ளூ ஜெட் விமானங்கள் மற்றும் ஏவல்கள் போன்ற மின்னல் தொடர்பான பிற வெளியேற்றங்களிலிருந்து கடன் வாங்கப்பட்டுள்ளன, அவை முதல் டி. ஜி. எஃப் அவதானிப்புகளுக்கு முந்தைய ஆண்டுகளில் கண்டுபிடிக்கப்பட்டன. உதாரணமாக, அந்த புலம் பெரும்பாலும் ஸ்பிரிட்களுடன் தொடர்புடைய இடி மேகத்தில் ("டிசி" புலம்) மின்னூட்டங்களைப் பிரிப்பதன் காரணமாகவோ அல்லது மின்னல் வெளியேற்றத்தால் உற்பத்தி செய்யப்படும் மின்காந்த துடிப்பு (ஈ. எம். பி) காரணமாகவோ இருக்கலாம், இது பெரும்பாலும் ஏவல்களுடன் தொடர்புடையது. சில டிஜிஎஃப்கள் மின்னல் தாக்குதல்கள் இல்லாத நிலையில் நிகழ்கின்றன என்பதற்கான சில சான்றுகளும் உள்ளன, இருப்பினும் பொதுவான மின்னல் செயல்பாட்டின் அருகே, இது நீல ஜெட் விமானங்களுடன் ஒப்பீடுகளைத் தூண்டியுள்ளது. டிசி புல மாதிரிக்கு அதிக உயரத்தில் போதுமான புலங்களை உருவாக்க மிகப் பெரிய இடி மேகம் தேவைப்படுகிறது (எ. கா. 50-90 கிமீ, இங்கு ஸ்பிரிட்டுகள் உருவாகின்றன). ஸ்பிரிட்களைப் போலல்லாமல், இந்த பெரிய மின்னூட்டங்கள் டி. ஜி. எஃப்-உருவாக்கும் மின்னலுடன் தொடர்புடையதாகத் தெரியவில்லை. எனவே டிசி புலம் மாதிரியில் டி. ஜி. எஃப் கீழ்நோக்கி ஏற்பட வேண்டும், இடி மேகத்தின் உச்சியில் (10-20 கிமீ) ஒரு உள்ளூர் புலம் வலுவாக இருக்க முடியும். இந்த கருதுகோள் இரண்டு சுயாதீன அவதானிப்புகளால் ஆதரிக்கப்படுகிறது. முதலாவதாக, ஆர். எச். இ. எஸ். எஸ். ஐ. ஆல் காணப்பட்ட காமா-கதிர்களின் நிறமாலை 15-20 கிமீ இல் சார்பியல் ஓட்டத்தின் கணிப்புடன் நன்றாக பொருந்துகிறது. இரண்டாவதாக, மின்னலுடன் ஒப்பிடும்போது பூமியின் பூமத்திய ரேகைச் சுற்றி டி. ஜி. எஃப்-கள் வலுவாக குவிந்துள்ளன. (பொதுவாக மின்னலுடன் ஒப்பிடும்போது அவை தண்ணீருக்கு மேலே குவிந்திருக்கலாம்.) இடி மேகம் மேற்புறங்கள் பூமத்திய ரேகைக்கு அருகில் அதிகமாக உள்ளன, எனவே அங்கு உற்பத்தி செய்யப்படும் டி. ஜி. எஃப்-களிலிருந்து வரும் காமா-கதிர்கள் வளிமண்டலத்திலிருந்து தப்பிக்க சிறந்த வாய்ப்பைக் கொண்டுள்ளன. இதன் உட்குறிப்பு என்னவென்றால், விண்வெளியில் இருந்து, குறிப்பாக அதிக அட்சரேகைகளில் காணப்படாத பல குறைந்த உயர டி. ஜி. எஃப்-கள் உள்ளன. ஒரு மாற்று கருதுகோள், ஈ. எம். பி மாதிரி, இடியுடன் கூடிய மின்னூட்டத்தின் தேவையை தளர்த்துகிறது, ஆனால் அதற்கு பதிலாக மிக அதிக வேகத்தில் நகரும் பெரிய மின்னோட்ட துடிப்பு தேவைப்படுகிறது. தேவையான மின்னோட்ட துடிப்பு வேகம் மிகவும் கட்டுப்படுத்தப்பட்டுள்ளது, மேலும் இந்த மாதிரிக்கு நேரடி கண்காணிப்பு ஆதரவு இன்னும் இல்லை. மற்றொரு கற்பனையான வழிமுறை என்னவென்றால், இடி மேகத்திற்குள், மின்னல் கால்வாய்க்கு அருகிலுள்ள வலுவான மின்சார புலங்களில் அல்லது மேகத்தின் பெரிய அளவில் இருக்கும் நிலையான புலங்களில் டி. ஜி. எஃப் கள் உற்பத்தி செய்யப்படுகின்றன. இந்த வழிமுறைகள் செயல்முறையைத் தொடங்க மின்னல் கால்வாயின் தீவிர செயல்பாட்டை நம்பியுள்ளன (கார்ல்சன் மற்றும் பலர். 2010) அல்லது சிறிய அளவிலான சீரற்ற நிகழ்வுகள் கூட உற்பத்தியைத் தூண்டுவதற்கு வலுவான பின்னூட்டத்தில். ஒரே நேரத்தில் மின்னலின் ஒளியியல் சமிக்ஞைகள் மற்றும் நிலப்பரப்பு காமா-கதிர் ஃப்ளாஷ்களின் சமிக்ஞைகளை அளவிட அர்ப்பணிக்கப்பட்ட வளிமண்டலம்-விண்வெளி இடைவினைகள் மானிட்டர் (ஏஎஸ்ஐஎம்), டிஜிஎஃப்கள் பொதுவாக ஒளியியல் ஃப்ளாஷ்களுடன் தொடர்புடையவை என்பதை வெளிப்படுத்தியது, டிஜிஎஃப்களின் முன்னோடிகளாக சார்பியல் எலக்ட்ரான்கள் மின்னல் சேனல்களின் அருகாமையில் உள்ள வலுவான மின்சார புலங்களில் உற்பத்தி செய்யப்படுகின்றன என்பதை வலுவாக பரிந்துரைக்கிறது. இணைந்த நிகழ்வுகள் டி. ஜி. எஃப்-கள் வளிமண்டலத்திலிருந்து தப்பித்து, பூமியின் காந்தப்புலத்தில் பரவி, எதிர் அரைக்கோளத்தில் வீழ்படிவாக இருக்கும் அதிக சார்பியல் எலக்ட்ரான்கள் மற்றும் பாசிட்ரான்களின் கற்றைகளையும் செலுத்த வேண்டும் என்று பரிந்துரைக்கப்படுகிறது. ஆர். எச். இ. எஸ். எஸ். ஐ, பேட் மற்றும் ஃபெர்மி-ஜிபிஎம் ஆகியவற்றில் உள்ள டி. ஜி. எஃப்-களின் சில நிகழ்வுகள் அசாதாரண வடிவங்களைக் காட்டியுள்ளன, அவை அத்தகைய எலக்ட்ரான்/பாசிட்ரான் கற்றைகளால் விளக்கப்படலாம், ஆனால் அத்தகைய நிகழ்வுகள் மிகவும் அசாதாரணமானவை. டிஜிஎஃப்கள் பாசிட்ரான்களை மட்டுமல்ல, நியூட்ரான்கள் மற்றும் புரோட்டான்களையும் விடுவிக்க முடியும் என்று கணக்கீடுகள் காட்டுகின்றன. நியூட்ரான்கள் ஏற்கனவே மின்சார வெளியேற்றங்களில் அளவிடப்பட்டுள்ளன, அதே நேரத்தில் வெளியேற்றம் தொடர்பான புரோட்டான்களின் சோதனை உறுதிப்படுத்தல் இல்லை (2016). இந்த நியூட்ரான்களின் சரளமான தன்மை கண்டறிதல் உயரத்தைப் பொறுத்து ஒரு மில்லி மீட்டருக்கு 10−9 மற்றும் 10−13 மற்றும் ஒரு மில்லி மீட்டருக்கு இடையில் உள்ளது என்று சமீபத்திய ஆராய்ச்சி காட்டுகிறது. இந்த நியூட்ரான்களில் பெரும்பாலானவற்றின் ஆற்றல், 20 MeV இன் ஆரம்ப ஆற்றல்களுடன் கூட, 1 மில்லி மீட்டருக்குள் KeV வரம்பிற்குக் குறைகிறது. பிற ஆராய்ச்சி நிலப்பரப்பு காமா-கதிர் ஃப்ளாஷ்கள் மின்னலின் தற்போதைய கோட்பாடுகளுக்கு ஒரு சவாலாக உள்ளன, குறிப்பாக மின்னலில் உற்பத்தி செய்யப்படும் ஆன்டிமேட்டரின் தெளிவான கையொப்பங்களைக் கண்டுபிடிப்பதன் மூலம். கடந்த 15 ஆண்டுகளில் மின்னல் செயல்முறைகளில் காமா கதிர்களை உருவாக்கும் திறன் கொண்ட சில பொறிமுறைகள் கண்டுபிடிக்கப்பட்டுள்ளன, அவை வளிமண்டலத்திலிருந்து தப்பித்து விண்கலத்தை சுற்றி வருவதால் கவனிக்கப்படுகின்றன. நாசாவின் ஜெரால்ட் ஃபிஷ்மேன் 1994 ஆம் ஆண்டில் அறிவியலில் ஒரு கட்டுரையில் வெளிச்சத்திற்குக் கொண்டுவந்தார், இந்த நிலப்பரப்பு காமா-கதிர் ஃப்ளாஷ்கள் (டி. ஜி. எஃப்) என்று அழைக்கப்படுபவை தற்செயலாகக் காணப்பட்டன, அவர் காம்ப்டன் காமா ரே ஆய்வகத்தால் (சிஜிஆர்ஓ) அவதானிக்கப்பட்ட வேற்று கிரக காமா கதிர் வெடிப்புகளின் நிகழ்வுகளை ஆவணப்படுத்தும் போது. டி. ஜி. எஃப்-களின் காலம் மிகக் குறைவு, இருப்பினும், சுமார் 1 மில்லி மீட்டர் மட்டுமே நீடிக்கும். ஸ்டான்போர்ட் பல்கலைக்கழகத்தின் பேராசிரியர் உம்ரான் இனான் ஒரு டி. ஜி. எஃப்-ஐ டி. ஜி. எஃப் நிகழ்வின் ஒன்றரை மில்லி மீட்டருக்குள் நிகழும் ஒரு தனிப்பட்ட மின்னல் பக்கவாதத்துடன் இணைத்தார், இது முதல் முறையாக டி. ஜி. எஃப் வளிமண்டல தோற்றம் மற்றும் மின்னல் தாக்குதல்களுடன் தொடர்புடையது என்பதை நிரூபிக்கிறது. சிஜிஆர்ஓ 10 ஆண்டுகளில் சுமார் 77 நிகழ்வுகளை மட்டுமே பதிவு செய்தது; இருப்பினும், யுசி சாண்டா குரூஸின் டேவிட் ஸ்மித் தெரிவித்தபடி, மிக சமீபத்தில் ரியூவன் ராமாட்டி ஹை எனர்ஜி சோலார் ஸ்பெக்ட்ரோஸ்கோபிக் இமேஜர் (ஆர். எச். இ. எஸ். எஸ். ஐ) விண்கலம், டி. ஜி. எஃப்-களை மிக அதிக விகிதத்தில் கவனித்து வருகிறது, இது உலகளவில் ஒரு நாளைக்கு சுமார் 50 முறை நிகழ்கிறது என்பதைக் குறிக்கிறது (இன்னும் கிரகத்தின் மொத்த மின்னலில் மிகச் சிறிய பகுதியாகும்). பதிவு செய்யப்பட்ட ஆற்றல் நிலைகள் 20 மெகாவாட்டைத் தாண்டியுள்ளன. டியூக் பல்கலைக்கழக விஞ்ஞானிகள் சில மின்னல் நிகழ்வுகளுக்கும், பூமியின் சொந்த வளிமண்டலத்திலிருந்து வெளிப்படும் மர்மமான காமா கதிர் உமிழ்வுகளுக்கும் இடையிலான தொடர்பை ஆர. எச். இ. எஸ். எஸ். ஐ செய்த டி. ஜி. எஃப்-களின் புதிய அவதானிப்புகளின் வெளிச்சத்தில் ஆய்வு செய்து வருகின்றனர். இந்த காமா கதிர்வீச்சு நீரூற்றுகள் இடி மேகங்களில் வியக்கத்தக்க வகையில் குறைந்த உயரத்தில் தொடக்க புள்ளிகளிலிருந்து மேல்நோக்கிச் செல்கின்றன என்று அவர்களின் ஆய்வு தெரிவிக்கிறது. டியூக் பல்கலைக்கழகத்தின் பிராட் பொறியியல் பள்ளியைச் சேர்ந்த ஸ்டீவன் கம்மர் கூறுகையில், "இவை சூரியனில் இருந்து வரும் அதிக ஆற்றல் கொண்ட காமா கதிர்கள் ஆகும். இன்னும் இங்கே அவை எல்லா நேரத்திலும் இங்கே நாம் காணும் நிலப்பரப்பு இடியுடன் கூடிய மழையிலிருந்து வருகின்றன ". இதன் ஆரம்பகால கருதுகோள்கள் மின்னல் அதிக மின்சார புலங்களை உருவாக்குவதையும், மேகத்திற்கு மேலே உள்ள உயரத்தில் சார்பியல் எலக்ட்ரான் பனிச்சரிவை இயக்குவதையும் சுட்டிக்காட்டின, அங்கு மெல்லிய வளிமண்டலம் காமா கதிர்களை எளிதில் விண்வெளிக்குள் தப்பிக்க அனுமதிக்கிறது, இது ஸ்பிரிட்கள் உருவாக்கப்படுவதைப் போன்றது. இருப்பினும், அடுத்தடுத்த சான்றுகள், அதற்கு பதிலாக, அதிக இடி மேகங்களுக்குள் அல்லது அதற்கு சற்று மேலே சார்பியல் எலக்ட்ரான் பனிச்சரிவுகளை இயக்குவதன் மூலம் டி. ஜி. எஃப் கள் உற்பத்தி செய்யப்படலாம் என்று பரிந்துரைத்துள்ளன. தப்பிக்கும் காமா கதிர்களின் வளிமண்டல உறிஞ்சுதலால் தடுக்கப்பட்டாலும், இந்த கோட்பாடுகளுக்கு டி. ஜி. எஃப் தலைமுறையின் உயரமான கோட்பாடுகளை நம்பியிருக்கும் விதிவிலக்காக தீவிரமான மின்னல் தேவையில்லை. டி. ஜி. எஃப்-களின் பங்கு மற்றும் மின்னலுடனான அவற்றின் உறவு ஆகியவை தொடர்ந்து அறிவியல் ஆய்வுக்கு உட்பட்டுள்ளன. 2009 ஆம் ஆண்டில், பூமியின் சுற்றுப்பாதையில் உள்ள ஃபெர்மி காமா-கதிர் விண்வெளி தொலைநோக்கி ஒரு புயல் உருவாக்கத்திலிருந்து வெளிவரும் பாசிட்ரான் அழிவுகளுடன் தொடர்புடைய காமா கதிர்களின் தீவிர வெடிப்பைக் கவனித்தது. தீவிரமான காமா கதிர் வெடிப்புடன் ஒரு சில பாசிட்ரான்களைக் கண்டு விஞ்ஞானிகள் ஆச்சரியப்பட்டிருக்க மாட்டார்கள், ஆனால் ஃபெர்மியால் கண்டறியப்பட்ட மின்னல் ஃபிளாஷ் சுமார் 100 டிரில்லியன் பாசிட்ரான்களை உற்பத்தி செய்ததாகத் தெரிகிறது. இது ஜனவரி 2011 இல் செய்தி ஊடகங்களால் அறிவிக்கப்பட்டது, இதற்கு முன்பு ஒருபோதும் கவனிக்கப்படவில்லை. அட்மோஸ்பியர்-ஸ்பேஸ் இன்டராக்ஷன்ஸ் மானிட்டர் (ஏஎஸ்ஐஎம்), டிஜிஎஃப்களை ஆய்வு செய்வதற்காக அர்ப்பணிக்கப்பட்ட ஒரு சோதனை, 2 ஏப்ரல் 2018 அன்று சர்வதேச விண்வெளி நிலையத்திற்கு தொடங்கப்பட்டது மற்றும் 13 ஏப்ரல் 2018 அன்று கொலம்பஸ் வெளிப்புற பேலோட் வசதியில் பொருத்தப்பட்டது. பிரபலமான கலாச்சாரத்தில் இருண்ட மின்னல் எதிர்காலத்தில் ஐந்து ஆண்டுகள் பயணிக்கும் விமானம் 828 நேரத்திற்கு காரணம் என்று மேனிஃபெஸ்ட் தொலைக்காட்சி தொடரில் இருண்ட மின்னல் இடம்பெற்றது. மேலும் காண்க காமா-கதிர் வெடிப்புகள் சிவப்பு ஸ்பிரைட் நீல ஜெட் மின்னல் குறிப்புகள் மேலும் படிக்க காமா கதிர்கள் பூமியின் வளிமண்டலம் வீடியோ கிளிப்களைக் கொண்ட கட்டுரைகள்