日本科學(xué)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(chǎn)生的強烈伽馬射線閃（TGF）。這一發(fā)現(xiàn)挑戰(zhàn)了人們對閃電這一自然現(xiàn)象的傳統(tǒng)認知，同時也為探索地球大氣中的高能現(xiàn)象提供了新的視角。
長期以來，閃電因其短暫且不可預(yù)測的特性，一直是科學(xué)研究的難題。然而，大阪大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)的研究團隊在日本石川縣金澤市，借助先進的觀測設(shè)備，成功記錄了閃電過程中的光學(xué)信號、射頻輻射以及高能輻射數(shù)據(jù)。這些寶貴的數(shù)據(jù)為揭示TGF的產(chǎn)生機制提供了重要線索。
據(jù)研究團隊介紹，TGF的產(chǎn)生與兩條閃電路徑的碰撞密切相關(guān)。在一次觀測中，他們發(fā)現(xiàn)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(fā)展。當(dāng)這兩條路徑在某一時刻發(fā)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(fā)了TGF的產(chǎn)生。
在碰撞發(fā)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(xù)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(fā)現(xiàn)不僅證實了TGF與閃電路徑碰撞的關(guān)聯(lián)，還揭示了其產(chǎn)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(xiàn)象相關(guān)。然而，此次研究卻表明，在地球大氣中也能產(chǎn)生類似的高能輻射現(xiàn)象。這一發(fā)現(xiàn)無疑為地球大氣物理學(xué)的研究開辟了新的領(lǐng)域。
研究團隊的領(lǐng)導(dǎo)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(xiàn)象。這不僅有助于我們揭示閃電的本質(zhì)，還可能為其他相關(guān)領(lǐng)域的研究提供新的啟示。”
高級作者Harufumi Tsuchiya也強調(diào)：“這是全球首次利用多傳感器觀測TGF的成功案例。盡管我們?nèi)悦媾R許多未解之謎，但這一發(fā)現(xiàn)無疑已經(jīng)讓我們更接近揭示這些輻射爆發(fā)的機制。未來，我們將繼續(xù)深入研究，以期取得更多突破性的成果。”
