Varning : Forskare upptäcker skrämmande orsak bakom gammastrålning i atmosfären (chockerande)

Åskan är utan tvekan ett av de mest fascinerande naturfenomenen som mänskligheten bevittnar. I årtusenden har den symboliserat naturens oförutsägbara kraft. Ny forskning har äntligen lyckats avslöja en av de mest gäckande hemligheterna bakom detta fenomen – hur **högenergetisk gammastrålning uppstår i jordens atmosfär** under åskväder.

Genombrottet som avslöjar åskans kosmiska koppling

Forskare från Osaka universitet publicerade nyligen en banbrytande studie i tidskriften Science Advances som dokumenterar den första observationen av ett intensivt strålningsutbrott, känt som “terrestrial gamma-ray flash” (TGF), i direkt samband med en blixturladdning. Denna upptäckt ger forskarna möjlighet att bättre förstå hur **högenergetiska händelser sker i jordens atmosfär** och skapar en oväntad koppling mellan fenomen på jorden och extrema händelser i yttre rymden.

Yuuki Wada, huvudförfattare till studien, förklarar att dessa observationer är avgörande för att förstå processer som tidigare främst förknippats med **kosmiska händelser som svarta hål och supernovor**. Det som gör upptäckten särskilt betydelsefull är att forskarna nu kan se direkta bevis för hur jordiska fenomen kan generera energinivåer som liknar de i yttre rymden.

Forskarteamet använde en avancerad multisensorkonfiguration för att fånga och analysera dessa kortvariga händelser som vanligtvis bara varar i tiotals mikrosekunder. Observationerna genomfördes under åskväder i Kanazawa City i Ishikawa prefekturen, där sensorer kunde mäta optisk strålning, radiofrekvenser och högenergetisk strålning samtidigt.

Gammastrålningens uppkomst förklarad

Den nya forskningen bekräftar hypotesen att TGF uppstår genom en komplex process i samband med blixturladdningar. Forskarna dokumenterade två olika urladdningsvägar – en nedåtgående från molnet mot en sändarmast på marken och en uppåtgående i motsatt riktning. Det avgörande ögonblicket inträffade precis innan dessa två banor möttes.

Undersökningen visade att en TGF producerades strax innan de två banorna kolliderade, vilket skapade ett **extremt koncentrerat elektriskt fält** som accelererade elektroner i luften till nästan ljusets hastighet. Den första TGF-fotonen upptäcktes exakt 31 mikrosekunder före kollisionen mellan de två banorna. Det totala utbrottet varade i 20 mikrosekunder efter kollisionen, med en maximal urladdning på -56 kA som resultat av sammanstötningen.

Detta koncentrerade elektriska fält är nyckeln till gåtan. När elektronerna accelereras till relativistiska hastigheter, genererar de *bromsstrålning* – en typ av elektromagnetisk strålning som uppstår när laddade partiklar drastiskt förändrar sin hastighet. I detta fall resulterar processen i högenergetisk gammastrålning.

Vetenskapliga implikationer och framtida forskning

Denna upptäckt löser vad forskarna beskriver som ett “uråldrig mysterium” – hur blixtar får tillräckligt med energi för att generera gammastrålning. Bevisen stöder tidigare teorier om blixtars dynamik och belyser den möjliga rollen som *termisk rusning* och *relativistisk återkoppling* spelar i sådana högenergetiska utbrott.

Forskarteamet planerar att fortsätta utforska de ännu okända aspekterna av blixtfenomen. Deras kommande studier kommer att fokusera på **blixtars inre mekanismer** och hur denna kunskap kan användas för att förbättra säkerheten för strukturer som är sårbara för åskväder. Genom att förstå dessa processer bättre kan ingenjörer utveckla mer effektiva åskskydd och varningssystem.

Resultaten har också bredare vetenskapliga konsekvenser. Genom att förstå hur **relativistiska partiklar accelereras i jordens atmosfär** kan forskare skapa bättre modeller för liknande processer i andra delar av universum. Detta forskningsgenombrott bygger en fascinerande bro mellan åskväder på jorden och de mest energirika händelserna i kosmos, och visar att naturens grundläggande processer ofta uppvisar slående likheter över väldigt olika skalor.