Hurrikaani Patriciaa vuonna 2015 seuranneiden salamaniskujen aikana tutkijat rekisteröivät positronien - elektronien hiukkasten - virtaukset. Antimateriaalipartikkelit aiheuttavat voimakkaan energian purskeita gamma- ja röntgenalueella. Tuloksia käsittelevä artikkeli julkaistiin Journal of Geophysical Research: Atmospheres -lehdessä.
Voimakkaiden syklonien keskustassa on alue, jolla on suhteellisen hyvä sää, jossa ei ole sadetta ja tuulta - hurrikaanin silmä. Sen rajalla, jolla sijaitsevat suuret pilvet, sää huononee voimakkaasti, voimakkaat tuulet alkavat puhaltaa, sataa ja salama välähtää. Yhden aikamme voimakkaimman hurrikaanin aikana, Patriciassa, joka raivosi Meksikon ja Yhdysvaltojen rannikolla, Yhdysvaltain kansallisen valtameren ja ilmakehän hallinnon tutkimuslentokone lensi myrskyn voimakkaimman alueen läpi. Ensimmäistä kertaa hurrikaanitutkimuksen historiassa hänen instrumentit pystyivät rekisteröimään positronivuodot.
Fyysikot eivät järkyttyneet keksinnöstä, koska samanlaiset maan päälle suuntautuvat hiukkasten virtaukset ennustivat maanpäällisen gammasäteilyn (TGF) malleja - salamannopeita luonnollisia ilmakehän prosesseja, jotka on jo toistuvasti tallennettu erilaisilla instrumenteilla. "Tämä on ensimmäinen vahvistus teoreettiselle ennusteelle, jonka mukaan TFG: hen liittyy korkean energian säteilyä, joka liikkuu ylhäältä alas ilmakehän läpi", sanoi kirjoittaja David Smith Kalifornian yliopistosta, Santa Cruzista. - Tällainen ilmiö voitaisiin rekisteröidä kiertoradalta, kuten useimmat havaitut TGF: t, koska elektronien virta on suunnattu ylöspäin. Näimme prosessin alhaalta - positronit liikkuvat vastakkaiseen suuntaan."
Tutkijoiden tulokset osoittavat, että positronien rekisteröimiseksi ei tarvitse lentää hurrikaanin keskustaan - niiden säteily voidaan havaita 1,5 kilometrin korkeudessa. Vahvat sähkökentät salaman aikana kiihdyttävät ladatut hiukkaset lähes valonopeuteen. Atomien hajottamana ilmakehässä ne tuottavat röntgen- ja gammasäteitä. Huolimatta teorian vahvistuksesta, tutkijat eivät ole vielä ymmärtäneet maanpäällisen gammasäteilyn monia näkökohtia. "Tämä on epätavallinen ilmiö, emmekä silti ymmärrä miksi ne ovat niin kirkkaita", Smith tiivistää.