摘要:已经观察到了两名闪电引领碰撞时发生的激烈伽马射线闪光的多传感器检测。跨广泛的辐射光谱的观察可以对此次极端事件中产生的电流进行精确测量,并证明伽马射线闪光在雷霆云和地面之间的闪电领导者的碰撞之前。...
闪电是一种自远古时代以来就着迷于人类的现象,提供了自然界的力量和不可预测性的鲜明例子。尽管对闪电的研究可能具有挑战性,但近年来,科学家在发展我们对这种极端奇观的理解方面取得了长足的进步。
一项将发表的研究科学进步在大阪大学的研究人员的带领下,描述了世界优先的观察到强烈的辐射爆发,被称为陆生伽玛射线闪光(TGF),并与闪电放电同步。
该研究的主要作者Yuuki Wada解释说:“研究源自闪电的TGF等极端过程的能力使我们能够更好地了解地球大气中发生的高能过程。”
据推测,由于电子的加速至非常高速,TGF是由雷电出现的。然而,这种现象的瞬态性质仅持续数十微秒,这使得难以证实这一假设。
在这项研究中,使用最先进的多传感器设置来观察来自卡纳泽城,伊西川县的闪电风暴中出现的TGF,包括光学,射频和高能辐射。
观察到了两个排放路径,一个从雷云降至地面传输塔,一个沿相反方向上升。研究人员发现,TGF发生在两个放电路径遇到之前,创建了一个高度浓缩的电场,将空气中的电子加速到接近光速。
在放电路径碰撞之前,观察到第一个TGF光子31微秒,并且在遇到以形成雷击后,完整的爆发持续了20微秒。由于雷电领导者的碰撞,发生了-56 ka的排放。
该观察结果为长期存在的谜团贡献了关键数据,即闪电如何产生足够的能量来产生伽马射线 - 现象通常与超新星或黑洞喷气机等外太空事件有关。该研究还支持有关闪电领导者动态的新理论,以及在这些极端爆发中热失控或相对论反馈的潜在作用。
高级作者Harufumi Tsuchiya说:“这里进行的多传感器观察是世界上的首先;尽管仍然存在一些谜团,但这种技术使我们更加了解这些迷人的辐射爆发的机制。”
这项研究不仅罕见地了解了闪电的内部运作,而且还提供了可用于提高容易受到高能大气现象的结构的安全性和弹性的宝贵数据。