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閃電碰撞竟能引發伽馬射線閃?日本科學家首次觀測到這一現象

   時間:2025-06-11 14:19 來源:ITBEAR作者:趙云飛

日本科學家在閃電路徑碰撞研究中取得了突破性進展,他們首次成功觀測到了地球大氣中產生的強烈伽馬射線閃(TGF)。這一發現挑戰了人們對閃電這一自然現象的傳統認知,同時也為探索地球大氣中的高能現象提供了新的視角。

長期以來,閃電因其短暫且不可預測的特性,一直是科學研究的難題。然而,大阪大學領導的研究團隊在日本石川縣金澤市,借助先進的觀測設備,成功記錄了閃電過程中的光學信號、射頻輻射以及高能輻射數據。這些寶貴的數據為揭示TGF的產生機制提供了重要線索。

據研究團隊介紹,TGF的產生與兩條閃電路徑的碰撞密切相關。在一次觀測中,他們發現一條閃電路徑從雷云向下延伸至地面的電視廣播塔,而另一條路徑則向上發展。當這兩條路徑在某一時刻發生碰撞時,強烈的電場加速了空氣中的電子至接近光速,從而觸發了TGF的產生。

在碰撞發生前31微秒,研究團隊首次檢測到了TGF光子的存在。隨后,碰撞過程中形成了一個持續20微秒的完整閃光,并最終釋放出高達-56kA的強大放電。這一發現不僅證實了TGF與閃電路徑碰撞的關聯,還揭示了其產生過程中的高能輻射特性。

值得注意的是,這種高能輻射通常與宇宙中的超新星或黑洞噴流等極端現象相關。然而,此次研究卻表明,在地球大氣中也能產生類似的高能輻射現象。這一發現無疑為地球大氣物理學的研究開辟了新的領域。

研究團隊的領導者Yuuki Wada表示:“通過觀測TGF這樣的極端過程,我們得以更深入地理解地球大氣中的高能現象。這不僅有助于我們揭示閃電的本質,還可能為其他相關領域的研究提供新的啟示。”

高級作者Harufumi Tsuchiya也強調:“這是全球首次利用多傳感器觀測TGF的成功案例。盡管我們仍面臨許多未解之謎,但這一發現無疑已經讓我們更接近揭示這些輻射爆發的機制。未來,我們將繼續深入研究,以期取得更多突破性的成果。”

 
 
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