Gama zračenje GRB 221009A srušilo je rekorde dok je buknulo u mraku svemira u oktobru 2022. godine na nekih 2,4 milijarde svjetlosnih godina od Zemlje, a njegova svjetlost je sijala sa do 18 teraelektronvolti energije u onome što se smatra najsjajnijom svemirskom eksplozijom ikada zabilježenom, piše Science Alert
Sada su naučnici utvrdili da je eksplozija bila toliko snažna da je izazvala velike varijacije u električnom polju Zemljine jonosfere, na visini od nekih 500 kilometara (310 milja).
“U ovom radu predstavljamo dokaze o varijaciji jonosferskog električnog polja na oko 500 kilometara izazvanoj jakim gama-zračenjem [koji se] dogodio 9. oktobra 2022.”, piše tim predvođen astrofizičarem Mirkom Piersantijem sa Univerziteta u L'Aquila i Nacionalni institut za astrofiziku u Italiji.
“Koristeći oba satelitska posmatranja i novi ad hoc razvijeni analitički model, dokazujemo da je GRB 221009A duboko utjecao na Zemljinu jonosfersku provodljivost, uzrokujući snažnu perturbaciju ne samo u donjoj ionosferi, već iu gornjoj ionosferi ( na oko 500 kilometara).
Gama zračenje je najsnažniji dio elektromagnetnog spektra, a slijedi ga X-zračenje. Fotoni gama zraka imaju milijardu do trilion puta veću energiju od fotona u vidljivom dijelu spektra, a emituju ih visokoenergetski događaji kao što su supernove i hipernove, kao i manji energetski događaji, kao što su sunčeve baklje.
Ovo zračenje nije nešto o čemu treba brinuti, na dnevnoj bazi; Zemljina atmosfera ga apsorbira prije nego što se može približiti površini. Zato su nam potrebni svemirski teleskopi da ga otkrijemo. Ono što može, međutim, je interakcija s atmosferom na velikim visinama.
U rijetkim prilikama, naučnici su zabilježili interakciju gama-zraka i rendgenskih zraka iz neobično snažnih gama-zraka s nižom jonosferom Zemlje.
Jonosfera je relativno debeo sloj Zemljine atmosfere, između otprilike 50 i 1000 kilometara (oko 30 do 600 milja) u visini, koji se preklapa sa nekoliko drugih atmosferskih slojeva. Nazvan je tako jer je to dio atmosfere u kojem ekstremno ultraljubičasto i rendgensko zračenje sa Sunca jonizuju atmosferske atome i molekule, stvarajući gomilu labavih elektrona.
Jonosfera reflektuje radio talase koje koristimo za komunikaciju i navigaciju. Kada se dogodi snažan događaj, kao što je solarna baklja, možemo zabilježiti promjene koje ona čini u donjoj ionosferi bilježeći promjene u načinu na koji se radio valovi vrlo niske frekvencije odbijaju od nje.
Tako su, skoro odmah, naučnici mogli da posmatraju promene u donjoj jonosferi, na visinama između 60 i 100 kilometara, što se poklopilo sa detekcijom GRB 221009A u oktobru 2022. Bio je toliko moćan, kako su rekli, da su njegovi efekti bili uporedivi sa onima kod solarne baklje.
Sunce je udaljeno 150 miliona kilometara. Svjetlost GRB 221009A prešla je 22,7 sekstiliona kilometara. To bi vam trebalo nešto reći o tome koliko je snažna bila ta eksplozija.
Ali efekat eksplozija gama zraka nije proučavan na čitavu jonosferu, pa su Piersanti i njegove kolege pokušali da otkriju njegov efekat na gornju stranu sloja. Za to su koristili satelitske podatke i, po prvi put, bili u mogućnosti da otkriju i izmjere varijacije elektromagnetnog polja na velikim visinama jonosfere.
U stvari, efekti su bili ogromni. Sama eksplozija gama zraka trajala je samo oko 7 minuta. Zabilježeni efekat na jonosferu trajao je oko 10 sati. Poznavanje ovoga, kažu istraživači, može nam pomoći da bolje razumijemo i modeliramo efekte udaljenih eksplozija na Zemljinu atmosferu – i predvidimo šta bi se moglo dogoditi ako bi se dogodila u blizini.
„Fluks fotona bez presedana povezan sa GRB221009A duboko je uticao na Zemljinu jonosfersku provodljivost, uzrokujući snažnu perturbaciju ne samo u donjoj ionosferi, gde se obično posmatra korišćenjem zemaljskih VLF antena, već i u gornjoj ionosferi (na oko 500 kilometara)“, pišu istraživači.
“U stvari, ogromna varijacija jonosferskog električnog polja, izazvana jakom promjenom jonosferske provodljivosti, otkrivena je u gornjoj strani jonosfere (507 kilometara) kao posljedica udara gama zraka.”
I niko od nas ništa nije ni primetio. Nije li naš mali zaštitni atmosferski balon divan?
Istraživanje je objavljeno u časopisu Nature Communications.