Физики объяснили, почему телескоп видит больше гроз на востоке

Ученые из Института фундаментальных исследований имени Тата в Индии объяснили, почему их телескоп GRAPES-3 чаще фиксирует грозы на востоке. Причиной оказалось влияние магнитного поля Земли на поток космических мюонов, с помощью которых физики «просвечивают» грозовые облака. Результаты опубликованы в Journal of Cosmology and Astroparticle Physics.

Космические лучи, попадая в атмосферу, создают мюоны — заряженные частицы, способные проходить сквозь облака. Электрическое поле грозы меняет их скорость: положительные мюоны замедляются, отрицательные ускоряются. Поскольку из космоса приходит больше положительных частиц, общий поток меняется, и по этим изменениям можно рассчитать напряжение внутри облака. Ранее та же команда зафиксировала там рекордные 1,3 гигавольта. Однако за девять лет наблюдений 81,5% гроз телескоп зарегистрировал на востоке и лишь 13,7% на западе.

Разгадка кроется в «восточно-западном эффекте». Магнитное поле планеты сильнее отклоняет низкоэнергетические частицы, летящие с востока. Моделирование показало: на востоке на одну отрицательную частицу приходится 1,37 положительных, а на западе — только 1,14. Из-за более сильного дисбаланса гроза заметнее влияет на поток мюонов, поэтому аппаратура чувствительнее к восточным грозам, хотя сами они распределены равномерно. Открытие позволяет точнее калибровать данные и безопасно изучать электричество тропических бурь прямо с земли, без запуска зондов или самолетов в опасную зону.