近期,日本科學界傳來了一項令人矚目的研究成果。大阪大學領導的研究團隊首次通過多傳感器系統(tǒng),觀測到了閃電路徑交匯時引發(fā)的強烈伽馬射線閃(TGF)現(xiàn)象,為地球大氣高能物理過程的研究開辟了新路徑。
長久以來,閃電作為自然界中最壯觀且難以捉摸的現(xiàn)象之一,其復雜的物理機制和瞬時變化給科學家們帶來了極大的研究挑戰(zhàn)。此次研究團隊在日本石川縣金澤市部署了尖端的探測設備,成功捕捉到了閃電過程中涉及的光學信號、射頻輻射以及高能輻射等多種數(shù)據(jù)。
據(jù)研究揭示,當兩條閃電路徑在空中發(fā)生碰撞時,會激發(fā)出強烈的伽馬射線閃。一條閃電從雷云直擊地面某電視廣播塔,而另一條則逆向而上。在碰撞前夕,強大的電場已將空氣中的電子加速至接近光速的極端狀態(tài)。在碰撞發(fā)生前的31微秒,系統(tǒng)首次捕捉到了伽馬射線光子的蹤跡,隨后在碰撞瞬間形成了持續(xù)20微秒的明亮閃光,并最終伴隨著-56 kA的強大電流放電。
尤為引人注目的是,這類高能輻射以往通常與宇宙中的極端天體事件,如超新星爆發(fā)或黑洞噴流聯(lián)系在一起。然而,此次研究卻發(fā)現(xiàn),地球的大氣環(huán)境中同樣能夠產(chǎn)生類似的效應,這無疑是對傳統(tǒng)認知的一次重大突破。
研究的主要貢獻者Yuuki Wada強調(diào),對這類極端物理過程的探索,對于深入理解地球大氣中的高能現(xiàn)象具有重要意義。團隊成員也表示,此次研究是全球首次通過同步運用多種傳感器觀測到這一過程,盡管還有許多未知領域有待探索,但這一成果無疑標志著人類在揭示這類輻射爆發(fā)機制上取得了關鍵進展。