划破长空的伽马射线

　　-西罗

　　伽马射线暴,曾经引发4亿年前生物大灭绝,它可能产生于雷,也参与闪电的形成

　　最新的研究表明,雷中释放出的伽马射线可能是闪电形成的主要原因。康普顿伽马射线天文台在上世纪90年代早期 就从地面的雷电中发现了伽马射线。

　　伽马射线是波长小于0.1纳米的电磁波,辐射能量比X射线还高。伽马射线在短期内突然增强就会形成射线暴,其 能量释放相当于宇宙大爆炸。伽马射线暴形成的原因,到底是由两个中子星碰撞时产生的还是大质量恒星在死亡时生成黑洞的 过程中产生的,至今都没有定论。但有一点是科学家们都承认的,那就是在有巨大的宇宙能量产生时,比如雷暴产生的过程中 ,会产生伽马射线,而伽马射线可能才是闪电形成的主要原因。这个猜想,四年前佛罗里达技术协会的天体物理学家约瑟夫· 德怀尔就提出了。

　　当时德怀尔从一些相关的学术报告中发现伽马射线和闪电有关系,为了证明这一关系,他建立了一个高能量辐射模型 用来描述地球大气层电场的形成。结果发现,这些在电场中的伽马射线释放的高速电子与大气层其他微粒发生碰撞,可以产生 强大的雷鸣声,同时释放出电荷。在雷雨天气中,上升气流和下降气流推动水分子互相作用,电场强度增大,最终释放出的电 子以接近光速的速度穿越空气。虽然当时德怀尔的猜想也就仅限于猜想而已,最终并没有形成定论。

　　真正可以模拟并最邻近伽马射线形成闪电模拟的,是今年日本东京理工大学和日本物理和化学研究所联合的一次研究 。这个研究组派出一支伽马射线研究分队,到日本海的低空中观察在雷电中形成的伽马射线。今天1月6日,他们观察到两个 强大的低气压云团碰撞。之后雷暴开始,在闪电形成70秒前,研究者观察到了伽马射线。在后来的持续观察中,他们甚至捕 捉到了长达一分钟的伽马射线暴,而此前,科学界公认的伽马射线暴最多只能持续几秒。

　　“伽马射线居然能够产生闪电,这是人们一直在猜想、但并没有得到证实的。”杜克大学的电力工程和雷电研究员说 ，虽然现在就宣布伽马射线是闪电形成的主要原因为时尚早,但至少日本学者的努力使得人们距离雷电和伽马射线这两个恐怖 的自然现象的本质又近了一步。而且,这个实验至少暗示着,引发伽马射线的东西一定也在制造着闪电。而能产生这种具有强 大能量的来源,一定是宇宙中的某种射线在下降时产生的能量。

　　不管最后这个研究是否能得到证实,有一点倒是真的,那就是闪电不仅威力巨大,而且不可控制,这和伽马射线的特 征倒是不谋而合。