A 2015. évi villámcsapások során, amelyek a Patricia hurrikánt kísérték, a tudósok feljegyezték a pozitronok - az elektronok részecskéinek - áramlását. Az antianyag részecskék nagy energiájú fényszórásokat okoznak a gamma és a röntgen tartományban. Az eredményekkel egy cikket tették közzé a Journal of Geophysical Research: Atmospheres-ben.
A hatalmas ciklonok központjában viszonylag jó idő van egy csapadék és szél nélkül - egy hurrikán szeme. A határán, ahol nagy felhők helyezkednek el, az időjárás hirtelen romlik, erős szél fúj, esik és eső villan. Korunk egyik legerősebb hurrikánja, Patricia, amely Mexikó és az Egyesült Államok partjain tombolt, az Egyesült Államok Nemzeti Óceáni és Légköri Adminisztrációjának kutató repülőgépe repült át a vihar legnagyobb intenzitású területén. A hurrikán-kutatások történetében először az ő műszerei képesek voltak regisztrálni a pozitronfluxusokat.
A fizikusokat nem sokkolta a felfedezés, mivel a földre irányított hasonló részecskeáramok előre jelezték a földi gamma-sugárzás villanásait (TGF) - a villámláshoz kapcsolódó természetes légköri folyamatokat, amelyeket a különböző műszerek már többször rögzítettek. "Ez az első megerősítése annak az elméleti előrejelzésnek, miszerint a TFG-t nagy energiájú sugárzás kíséri fentről lefelé a légkörben" - mondta David Smith társszerzője a kaliforniai Santa Cruz-i Egyetemen. - Egy ilyen jelenséget a pályán is lehet regisztrálni, mint a legtöbb detektált TGF-et, mivel az elektronok áramlása felfelé irányul. Alulról láttuk a folyamatot - a pozitronok az ellenkező irányba mozognak."
A tudósok eredményei azt mutatják, hogy a pozitronok regisztrálásához nem szükséges repülni a hurrikán középpontjába - sugárzásuk 1,5 kilométer magasságban detektálható. Az erős elektromos mezők villámlás közben felgyorsítják a töltött részecskéket közel fénysebességig. Az atomok által a légkörben szétszórtan röntgen- és gamma-sugarakat bocsátanak ki. Az elmélet megerősítése ellenére a földi gamma-sugárzás sok szempontját a tudósok még nem tudták meg teljesen. "Ez egy szokatlan jelenség, és még mindig nem értjük, miért olyan fényesek" - foglalja össze Smith.