Ein großes Rätsel wurde vor einigen Jahren in Gang gesetzt, als ein Raumschiff zur Messung von Gammastrahlenausbrüchen - den stärksten Explosionen im Universum - feststellte, dass die Erde tatsächlich einige eigene Blitze aussendet.
Diese sehr kurzen Gammastrahlen, die etwa eine Millisekunde dauern, werden als terrestrische Gammastrahlenblitze (TGFs) bezeichnet und von der oberen Erdatmosphäre in den Weltraum emittiert. Wissenschaftler glauben, dass Elektronen, die sich mit nahezu Lichtgeschwindigkeit von Atomen ausbreiten, in der oberen Atmosphäre abbremsen und die TGFs emittieren.
Das Burst and Transient Source Experiment (BATSE) am Compton Gamma-Ray Observatory entdeckte 1994 TGFs, war jedoch in seiner Fähigkeit, sie zu zählen oder Spitzenenergien zu messen, eingeschränkt. Neue Beobachtungen des Satelliten RHESSI (Reuven Ramaty High Energy Solar Spectroscopic Imager) erhöhen die maximal aufgezeichnete Energie von TGFs um den Faktor zehn und zeigen, dass die Erde täglich etwa 50 TGFs und möglicherweise mehr abgibt.
"Die Energien, die wir sehen, sind so hoch wie die von Gammastrahlen, die von Schwarzen Löchern und Neutronensternen emittiert werden", sagte David Smith, Assistenzprofessor für Physik an der UC Santa Cruz und Autor einer wissenschaftlichen Arbeit zu diesem Thema.
Der genaue Mechanismus, der die Elektronenstrahlen beschleunigt, um TGFs zu erzeugen, sei noch ungewiss, sagte er, aber es gehe wahrscheinlich um den Aufbau elektrischer Ladung an den Spitzen von Gewitterwolken aufgrund von Blitzentladungen. Dies führt zu einem starken elektrischen Feld zwischen den Wolkendecken und der Ionosphäre, der äußeren Schicht der Erdatmosphäre.
TGFs wurden mit Blitzeinschlägen in Verbindung gebracht und können mit roten Sprites und blauen Jets in Verbindung gebracht werden, Nebenwirkungen von Gewittern, die in der oberen Atmosphäre auftreten und normalerweise nur bei Flugzeugen und Satelliten in großer Höhe sichtbar sind. Die genaue Beziehung zwischen all diesen Ereignissen ist jedoch noch unklar.
RHESSI wurde 2002 gestartet, um Röntgen- und Gammastrahlen von Sonneneruptionen zu untersuchen. Seine Detektoren nehmen jedoch Gammastrahlen aus verschiedenen Quellen auf. Während Wissenschaftler eine globale Durchschnittsrate von etwa 50 TGFs pro Tag schätzen, könnte die Rate bis zu 100-mal höher sein, wenn, wie einige Modelle zeigen, TGFs als eng fokussierte Strahlen emittiert werden, die nur erfasst würden, wenn sich der Satellit direkt auf ihrem Weg befindet .
Originalquelle: NASA-Pressemitteilung
