全球首例！科學家成功捕捉閃電觸發的伽瑪射線爆發

大阪大學主導的最新研究報告指出，研究團隊透過多重感測器系統，首次觀測到兩道閃電路徑相撞時產生的強烈伽瑪射線閃光。這項突破性發現為解開閃電高能現象之謎提供了關鍵資料。

閃電自古以來就激發著人類的好奇心，展現了大自然驚人的威力與不可預測性。雖然研究閃電面臨諸多挑戰，但隨著科技進步，我們對這種壯觀自然現象的認識正不斷加深。

這項發表於《Science Advances》期刊的研究中，大阪大學團隊首度觀察到與閃電放電同步發生的地面伽瑪射線閃光（TGF）。研究主要作者和田雄毅解釋：「研究閃電產生的TGF現象，能幫助我們更深入瞭解地球大氣層中的高能物理過程。」

科學家過去就推測，TGF是閃電放電時電子被加速到極高速度所產生的現象。但由於TGF僅持續數十微秒，驗證這項理論一直相當困難。在此次研究中，團隊使用先進的多重感測器系統，觀測了石川縣金澤市雷暴期間發生的TGF現象，整套裝置能同時偵測光學訊號、無線電頻率輻射和高能輻射。

研究人員觀測到兩道放電路徑：一道從雷雲向下延伸至地面輸電塔，另一道則向上發展。結果發現，就在兩道放電路徑相遇前，產生了TGF現象。這個過程形成高度集中的電場，將空氣中的電子加速到接近光速。

研究團隊觀察到，第一顆TGF光子出現在兩道放電路徑相撞前31微秒，完整的伽瑪射線爆發則在閃電形成後持續了20微秒。兩道先導閃電相撞時產生了-56千安培的放電。

這項觀測為解開「閃電如何產生足以製造伽瑪射線的能量」這個長期謎團提供了關鍵資料。資深作者土屋晴文表示：「這項多重感測器觀測是全球首例，雖然仍有未解之謎，但這項技術讓我們更接近理解這些迷人輻射爆發的機制。」

該研究不僅讓我們難得一窺閃電的內部運作機制，所獲得的寶貴資料未來還可應用於提升易受高能大氣現象影響的建築結構之安全性與防護能力。