Lyn er uden tvivl et af de mest slående naturfænomener for menneskeheden, da det repræsenterer både naturens styrke og uforudsigelighed. Selvom det historisk set har været svært at studere, er det lykkedes forskere at analysere det mere indgående og endda finde ligheder med begivenheder, der finder sted i det åbne rum.
Ifølge en undersøgelse foretaget af forskere fra Osaka Universitet, der er offentliggjort i tidsskriftet Science Advances , er det for første gang i verden lykkedes at observere en intens strålingsudbrud , kendt som »jordisk gamma-udbrud« (TGF), synkroniseret med et lyn .
Ifølge Yuki Wada, hovedforfatter af undersøgelsen, giver muligheden for at studere dette fænomen os en bedre forståelse af, hvordan højenergiske begivenheder finder sted i Jordens atmosfære.
Hvordan TGF opstår
Hypotesen om, at TGF opstår som følge af lynnedslag, hvor elektroner accelereres til meget høje hastigheder, er ikke ny, men på grund af deres kortvarige karakter – kun nogle få mikrosekunder – har det været svært at bekræfte.
I denne undersøgelse blev der anvendt et moderne multisensorisk apparat, der gjorde det muligt at observere TGF, der opstod fra tordenvejr i byen Kanazawa i Ishikawa-præfekturet. Observationerne omfattede optisk, radiofrekvent og højenergisk stråling.
Der blev dokumenteret to udladningsbaner: den ene faldt ned fra skyen mod en jordbaseret sendemast, mens den anden steg op i modsat retning. Forskerne fandt ud af, at TGF opstod umiddelbart før de to baner mødtes og skabte et »højkoncentreret« elektrisk felt, der accelererede elektronerne i luften til næsten lysets hastighed.
Den første TGF-foton blev opdaget 31 mikrosekunder før sammenstødet mellem de to baner. Den fulde udbrud varede 20 mikrosekunder efter sammenstødet og nåede sit højdepunkt i en udladning på -56 kA, der opstod som følge af sammenstødet.
Konsekvenserne af det »gamle mysterium«
Denne observation gav en vigtig indsigt i, hvad forskerne beskriver som »en gammel gåde«: hvordan stråler får tilstrækkelig energi til at generere gammastråler – et fænomen, der ofte er forbundet med ekstreme kosmiske begivenheder såsom udbrud fra sorte huller eller supernovaer .
Disse data bekræfter tidligere teorier om dynamikken i lynledere samt den mulige rolle, som termisk acceleration og relativistisk tilbagekobling spiller i sådanne højenergiske udbrud.
På nuværende tidspunkt planlægger forskerne at fortsætte undersøgelsen af endnu ukendte aspekter, såsom lynets indre mekanismer, samt at undersøge måder at øge sikkerheden og stabiliteten af konstruktioner, der er sårbare over for disse fænomener.
