大阪大学与近畿大学等的研究团队阐明了在雷击瞬间观测到的强放射线的产生机制。研究发现，由雷云降下的闪电与从地面升起的闪电发生碰撞所产生的强电场，引发了“地球伽马射线闪（Terrestrial Gamma-ray Flash）”。今后，研究团队将通过增加观测设备等手段，进一步研究更详细的机制。
研究团队观测到的雷击（2023年1月30日，金泽市。供图：大阪大学）
地球伽马射线闪是一种在大气中瞬时强烈释放放射线的现象，雷击时仅能观测到数十微秒（1微秒为百万分之一秒）。该现象于1991年由美国航空航天局（NASA）的人造卫星发现，曾被推测为闪电将电子加速至接近光速时释放能量的结果，但其具体机制始终未能明确。
研究团队此前也曾多次几乎同时观测到雷击与放射线。此次，为阐明其机制，研究人员在被认为是雷击多发区的金沢市电视信号发射站设置了多台电波天线及放射线传感器等观测设备，尝试进行更详细的观测。
2023年1月30日，研究团队借助这些观测设备检测到了电视信号发射站遭遇的雷击和地球伽马射线闪。对观测设备进行检查后，发现存在从雷云向地面产生的电流，以及与之相反方向的、从地面向雷云流动的电流，这两股电流在高度900米处发生了碰撞。
放射线在此次碰撞发生前30微秒即被观测到。研究团队分析认为，两股电流的碰撞会产生强大的静电力，进而使电子加速，并强烈释放放射线。
今后，研究团队将持续进行更为详细的观测，并就放射线的发生频率、冬夏季节差异，以及在其他模式下是否也会出现此类现象等课题展开研究。相关研究成果已发表在美国科学期刊《Science Advances》上。
原文：《日本经济新闻》、2025/5/27
翻译：JST客观日本编辑部
【论文信息】
期刊：Science Advances
论文：Downward Terrestrial Gamma-ray Flash Associated with Collision of Lightning Leaders
DOI：doi.org/10.1126/sciadv.ads6906
