科學家認為，雷擊和雷雲中的兩種伽馬射線或存在密切聯繫

日本金澤市的觀測點地圖。

sciencedaily.com網站6月26日報道，《通訊物理》雜誌發文稱，日本東京大學的研究人員Yuuki Wada等發現了雷擊和雷雲中兩種伽馬射線之間的聯繫：在一定條件下，雷雲發出的弱伽馬射線可能會先於閃電及其伴隨的伽馬射線輝光出現。

在日本中部的金澤市，Wada等與當地學校和企業展開了合作，設置了輻射檢測器網路，以探測來自天空的輻射。此舉可能會讓一些人感到驚訝，畢竟在30年前人們就已經知道雷暴會附加伽馬射線活動。Wada說：「閃電和雷聲是大自然帶給人類的直觀體驗。隨著電磁學的發展，科學家們逐漸學會了使用無線電接收器來觀察閃電。但是現在，我們可以在伽馬射線中觀察到閃電（電離輻射）了。」

與雷雨雲有關的伽馬射線主要有兩種：伽馬射線輝光和短暫的地球伽馬射線輝光（TGFs）。前者是一種持續約一分鐘的微弱輻射，後者主要以閃電形式產生，但強度比伽馬射線輝光強得多。兩者均發生在包含不同電荷層的雷雨雲區域。帶電區域使電子加速到接近光速，在這一速度下，離空氣中氮原子原子核較近的電子會稍微減速，並釋放出軔致輻射。Wada說：「在金澤地區的冬季雷暴期，我們的檢測器檢測到了TGF和雷擊同時產生的情況。這很常見，但有趣的是，我們也在同一時間、同一區域觀察到了伽馬射線的輝光。此外，當閃電產生時，輝光突然消失了。由此我們可以斷定，這些事件之間有密切聯繫。」

閃電放電機理受到科學家們的高度關注，它可能會為很多未解之謎提供新觀點。Wada等計划進一步研究伽馬射線輝光，以挖掘輝光不僅發生於雷擊之前，並且可能是產生雷擊的原因的可能性。伽馬射線輝光的輻射水平很低，只相當於普通醫用X射線的約十分之一。

Wada說：「我們的發現可能是閃電研究的里程碑。近期，我們計劃將輻射感測器的數量增加一倍，以改善預測模型。有了足夠的感測器數據，我們或許能夠預測雷擊發生後10分鐘內，以及雷擊地點兩公里範圍內的情況。」因為金澤地區獨特的氣象條件，後續調查很可能繼續在該地區進行。大多數情況下，暴風雨中的輻射觀測數據都是來自空中或高山上的觀測站點，但金澤地區冬季風暴的雷雲卻非常靠近地面，非常適合研究人員用其開發的低成本攜帶型監測儀進行數據採集。

古生物學家通常會使用碳-14年代測定法確定樣本的年齡。Wada解釋說：「碳-14檢測技術與碳-12和碳-14的含量有關。人們普遍認為碳-14是在宇宙射線作用下，以大致恆定的速度產生的。這也是碳-14檢測技術的測試原理。但有的學者認為，雷暴可能會改變碳-12和碳-14的比例，這可能會對碳-14檢測技術的準確性或校準要求產生影響。」

Wada及其同事將繼續踏上閃電的揭秘之旅。為了解釋這個自然界中最迷人的現象，學界一直在進行多方面的努力。例如，一個即將在法國開展的合作項目將發射一顆專用衛星，以方便科學家們從太空進行全球閃電觀測。

科界原創

編譯：雷鑫宇

審稿：三水

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