Električni efekti oluja nisu ograničeni samo na visoke dijelove atmosfere – intenzivna električna polja blizu površine Zemlje ubrzavaju čestice i stvaraju gama zrake koje izbijaju u atmosferi, čineći je da svijetli. Ova misteriozna meteorološka pojava, poznata kao Thunderstorm Ground Enhancements (TGE), posljednjih je godina predmet pažljivog proučavanja znanstvenika, a istraživanje na planini Aragats u Armeniji nudi nove uvide.

Fizičar Ashot Chilingarian i njegov tim iz Nacionalnog znanstvenog laboratorija Alikhanyan na planini Aragats proučavaju TGE fenomene kako bi bolje razumjeli njihov utjecaj ne samo na Zemlju, već i na cijeli svemir. "Svaki dan se dogodi oko 40.000 oluja", rekao je Chilingarian u razgovoru za ScienceAlert. "Iako imamo brojne mreže za praćenje atmosferskih pražnjenja i satelite s preciznim optičkim instrumentima koji prate munje, nitko nije nadgledao golemi tok elektrona s energijama od nekoliko megaelektronvolta (MeV) koji bombardiraju naš planet i prostor iznad njega."

Chilingarianov tim osnovao je prije deset godina SEVAN mrežu detektora čestica kako bi nadgledali TGEs u istočnoj Europi, Njemačkoj i Armeniji. Elektroni ubrzani kroz ova električna polja dosežu brzine bliske brzini svjetlosti u vakuumu, stvarajući tzv. relativističke lavine elektrona, koje zatim emitiraju gama zrake.

Najsnažnije u Slovačkoj

Prema Chilingarianu, jedan od najfascinantnijih aspekata TGEs-a je stabilnost strujanja elektrona, koja može trajati i nekoliko minuta. "Ogromna zraka elektrona pojavljuje se u olujnom oblaku, gdje se struktura naboja mijenja u skali od nekoliko sekundi, no strujanje ostaje stabilno", objašnjavao je.

Tijekom 2023. godine, znanstvenici su prikupili podatke o TGE događajima diljem Europe, a najintenzivniji su zabilježeni između svibnja i srpnja. Najsnažniji je bio na planini Lomnický štít u Slovačkoj, gdje je protok čestica bio čak 100 puta veći od uobičajenih razina. U ukupno sedam događaja zabilježen je protok čestica veći za više od 75 posto od uobičajenih razina u mirnim vremenskim uvjetima.

Meteorolozi predvidjeli jednu od najgorih sezona, a onda je uslijedio veliki šok: 'Gdje su nestale oluje?'

Jedno od najvećih iznenađenja istraživanja bilo je otkriće da je električno polje mnogo bliže tlu nego što su znanstvenici očekivali – na visini od samo 50 metara iznad tla. "Ovo otkriće šokiralo je meteorologe, koji nisu vjerovali dok nismo predstavili sveobuhvatne dokaze", rekao je Chilingarian.

Vrlo važno istraživanje

Istraživanja ovih električnih pojava otvaraju nova pitanja o strukturi atmosferskih polja i mogućim putanjama munja koje udaraju u tlo. Dodatno, TGEs bi mogli igrati ključnu ulogu u geofizici, a znanstvenici su otvorili pristup svojoj bazi podataka kako bi istraživači diljem svijeta mogli analizirati prikupljene informacije.

Osim oluja, istraživanja na planini Aragats obuhvaćaju i praćenje solarnih aktivnosti. Ove godine Sunce je doseglo vrhunac svog ciklusa aktivnosti, šaljući čestice u svemir uslijed koronalnih izbačaja mase. Tim je detektirao i solarne događaje, a već su objavili tri znanstvena rada na tu temu, dok je četvrti u pripremi.

"Razumijevanje sinergije atmosferskih, svemirskih i solarnih akceleratora od ključne je važnosti za naše razumijevanje prirode", zaključuje Chilingarian.