Kette von Ereignissen Forscher rätseln über Gammastrahlung bei Gewittern
Washington (rpo). Schon seit längerem rätseln Forscher über ein außergewöhnliches Phänomen bei Gewittern. Bei den Unwettern können in der Erdatmosphäre Blitze aus Gammstrahlen entstehen. US-Wissenschaftler haben jetzt Beobachtungen gemacht, die den bislang kaum verstandenen Zusammenhang zwischen herkömmlichen Blitzen und diesen besonders harten Entladungen ein wenig transparenter machen.
Den Beobachtungen zufolge entstehen die Fontänen aus Gammastrahlen in erstaunlich geringer Höhe in den Gewitterwolken und schießen von dort in die Höhe. Dabei scheinen sie den herkömmlichen Blitzen den Bruchteil einer Sekunde vorauszugehen, erklären Steven Cummer von der Duke-Universität in Durham und seine Kollegen in der Fachzeitschrift "Geophysical Research Letters" (Online-Vorabveröffentlichung).
Die Gammastrahlen werden durch einen Prozess produziert, der mit der Entstehung des sichtbaren Blitzes zusammenhängt, aber offensichtlich etwa eine Millisekunde vor dem eigentlichen Blitz auftritt, vermuten die Forscher. Die Wissenschaftler analysierten Aufzeichnungen von Gewitterstürmen über einen Zeitraum von vier Monaten im Jahr 2004.
Sie brachten dabei etwa Zeit und Ort herkömmlicher Blitze mit dem Auftreten von Gammastrahlenblitzen in der Karibik in Verbindung. Daraus versuchten sie, mögliche Quellen der Emissionen einzugrenzen.
Die Untersuchungen der Forscher legen nahe, dass die bisherige Hypothese zur Erklärung des Phänomens nicht ausreicht. Diesem Erklärungsansatz zufolge entstehen die Gammastrahlen durch eine Kette von Ereignissen in 30 bis 50 Kilometern Höhe.
Auslöser ist die Kollision kosmischer Strahlung mit der Erdatmosphäre. Dabei müsste jedoch jeder Gammastrahlenblitz von einem sehr starken herkömmlichen Blitz erzeugt werden. Dies ist aber nicht immer der Fall: Es gingen auch weit schwächere Blitze mit Gammastrahlenblitzen einher, fanden Cummer und seine Kollegen.
Die Forscher vermuten daher eine ähnliche Kettenreaktion als Entstehungsmechanismus, die jedoch in wesentlich geringerer Höhe stattfindet als bislang angenommen. "Die einzig realistische Möglichkeit ist die, dass das Ganze viel dichter an der Wolkenspitze passiert und mit irgendetwas verbunden ist, das im Inneren der Wolke geschieht", erklärt Cummer.
Wie sichtbares Licht auch ist Gammastrahlung elektromagnetische Strahlung. Sie besitzt jedoch eine kürzere Wellenlänge und damit mehr Energie als sichtbares Licht und Röntgenstrahlung.
