Nasa Goddard Space Flight Center, J. Dwyer/Florida Institute of Technology
pimeä salama

Pimeät salamat voivat vaikuttaa lentomatkustajiin

Vaikka ei tiedetä varmasti, kuinka maapallon gammapurkaukset syntyvät, ilmiö voi altistaa lentomatkustajat haitalliselle säteilymäärälle.

Ukkosmyrskyjen pimeät salamat eivät näy samanlaisina kirkkaina valonvälähdyksinä kuin tavalliset salamat.

Arvoituksellisen ilmiön virallinen nimi on terrestrial gamma-ray flash (TGF, maapallon gammasädepurkaus). Siinä on kyse ukkospilven äkillisestä, voimakkaasta gammapurkauksesta, joka suuntautuu avaruuteen.

Maapallon gammasädepurkausten syytä ja syntytapaa ei tiedetä tarkasti, eikä siitäkään, millaisen vaaran ne aiheuttavat lentomatkustajille, ole vielä tarkkaa käsitystä.

Ranskalainen tutkimusryhmä esitti kuitenkin oman näkemyksensä asiasta American Geophysical Union -järjestön kokouksessa.

Ranskalaistutkijoiden mukaan pimeä salama saattaa joskus osua lentokoneeseen ja aiheuttaa matkustajille mahdollisesti voimakkaan lyhytaikaisen gammasäteilyaltistuksen.

Gammasäteitä yläilmoissa

Maapallon gammapurkaukset syntyvät noin 10–15 kilometrin korkeudessa. Monet matkustajakoneet nousevat näin ylös pitkillä lennoilla.

Ranskalaistutkimuksessa analysoitiin pimeiden salamoiden esiintymistä lentoreiteillä. Tuloksista tehdyn päätelmän mukaan lentokoneen riski joutua gammapurkauksen kohteeksi on kerta 1–4 vuodessa.

Laskelmissa ei otettu kuitenkaan huomioon sitä, että lentäjät pyrkivät väistämään ukkosmyrskyjä. Tutkijat totesivatkin, että todennäköisyys, jolla lentomatkustajat altistuvat gammasäteilylle, on todellisuudessa pienempi.

Tutkimus vihjaa joka tapauksessa, että pimeisiin salamoihin pitää suhtautua vakavasti yhtenä pitkien lentomatkojen terveysuhkana.

TGF, maapallon gammasädepurkaus

Kuvassa elektronit kiitävät ukkospilvestä ylöspäin. Ne sisältävät runsaasti energiaa, joka vapautuu gammasäteilynä. Se on ihmiselle suurina määrinä haitallista ionisoivaa sähkömagneettistä säteilyä, jota ihmissilmä ei erota.

© Nasa Goddard Space Flight Center, J. Dwyer/Florida Institute of Technology

Tietokonemallien avulla saatiin selville, että ne matkustajat, jotka ovat 200 metrin säteellä voimakkaasta gammapurkauksesta, altistuvat yli 0,3 sievertin säteilyannokselle.

Mittayksikkö sievert kuvaa ionisoivan säteilyn biologista vaikuttavuutta. Nykykäsityksen mukaan yli 0,02 sievertin vuotuinen säteilyannos vaarantaa ihmisen terveyden.

Salaperäinen isku

Vaikka pimeistä salamoista tehtiin havaintoja jo vuonna 1994, niiden ominaisuuksista ei tahdottu saada selvää. Kuva on vieläkin niin epätarkka, että ei voida sanoa varmasti, kuinka gammapurkaukset syntyvät.

Ilmiö on melko harvinainen, sillä pimeä salama iskee ehkä vain noin tuhat kertaa vuodessa. Suosituimman selityksen mukaan gammapurkauksen aiheuttavat ukkoseen liittyvät sähkökentät.

Sähkökentät voivat syöstä elektroneja melkein valonnopeudella.

Tutkijat uskovat gammasäteilyä syntyvän, kun elektronit menettävät energiaa.

Elektroneista tulee ilmakehässä suurienergiaisia, ja tämä energia vapautuu ukkospilvien yläpuolelle gammapurkauksena.

Siitä huolimatta, että gammasäteiden on todettu suuntautuvan pilvistä avaruuteen, ei tiedetä tarkalleen, miten säteily saa alkunsa.

Vaikka purkaus kestää vain sekunnin sadasosia, tänä aikana syntyy jopa 20 miljoonan elektronivoltin energiamäärä.