Ukkonen on meille kaikille ihmisille tuttu ilmiö, mutta salamoiden syntymekanismia ei ymmäretä vieläkään aivan täydellisesti.

Yksi esimerkki ukkosmyrskyn yllättävistä vaikutuksista nähtiin vuonna 2015 japanilaisessa Uchinadan kaupungissa. Tuolloin ukkostutkijat olivat valmistautuneet tutkimaan ukkosmyrskyä, jonka odotettiin iskevän paikalle aamuyöstä.

Gizmodo-verkkosivusto kertoo, että aamuviiden jälkeen salama osui kaupungissa olleeseen tuuliturbiiniin. Samalla tapahtui kuitenkin tutkijoiden mukaan jotain yllättävämpää: ukkosmyrsky ”muuttui hiukkaskiihdyttimeksi, joka ampui gammasäteilyä maahan”.

Yhdysvaltalaisten ja japanilaisten tutkijoiden ryhmä onnistui havaitsemaan näitä gammasädepurkauksia erityisillä hiukkasilmaisimilla.

Satelliitit ovat ennenkin havainneet gammasädepurkauksia ukkosmyrskyjen aikana. Tämä Japanissa tehty havainto oli kuitenkin poikkeuksellinen siinä, että ilmaisimet havaitsivat neutroneita. Poikkeuksellista on myös se, että vaikka normaalisti satelliitit ovat havainneet gammasäteiden nousevan poispäin maasta, tässä tapauksessa säteily kulki maahan päin.

Tutkijat uskovat, että havainnot voivat auttaa ymmärtämään sitä, mikä aiheuttaa gammasädepurkauksia ukonilmalla ja mikä aiheuttaa ylipäänsä ukkosta.

”Me emme todella ymmärrä kovin hyvin, kuinka ukkosmyrskyt synnyttävät salamoita”, tutkimuksen tekijä Joseph Dwyer New Hampshiren yliopistosta sanoo Gizmodolle.

”Sen alku pilvissä riippuu siitä, kuinka vahvoja sähkövaraukset ovat. Jos saamme vihjeitä sähkökenttien toiminnasta näkemällä gammasäteitä, se antaa käsitystä siitä, mitä on meneillään.”

Tutkijoiden mukaan on yhä hieman epäselvää, mitä tutkitussa Japanin ukkosmyrskyssä tapahtui. On mahdollista, että salama itse on synnyttänyt gammasädepurkauksen, tai sitten ukkospilven sisällä oleva sähkökenttä alkaa kiihdyttää hiukkasia kuin hiukkaskiihdytinkokeessa. Gammasädepurkaukset ovat ehkä reagoineet ilmassa olevan typen kanssa, mikä olisi synnyttänyt neutroneita ja muuttanut ukkosmyrskyn käytännössä suureksi ydinreaktoriksi.

Joseph Dwyer sanoo Gizmodolle, että neutronimäärät ovat vaarattomia ja että enemmän säteilyä saa jo siitäkin, että käy röntgenkuvaamassa hampaansa.

Tutkimus on julkaistu Geophysical Review Letters -lehdessä.

Lue artikkeli ukonilman syntymisen syistä Tekniikan Maailmasta vuodelta 1972.