Bei Gewitterstürmen können in der Erdatmosphäre auch Blitze aus Gammastrahlen entstehen. Diesen bislang kaum verstandenen Zusammenhang zwischen elektrischen Entladungen herkömmlicher Blitze und der Entstehung dieser besonders harten Strahlung können amerikanische Forscher nach einer detaillierten Analyse nun ein wenig präziser erklären: Ihren 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.
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 die Wissenschaftler.
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 Studienleiter Steven Cummer.
Steven Cummer ( Duke University, Durham) et al.: Geophysical Research Letters, Online-Vorabveröffentlichung
ddp/wissenschaft.de ? Cornelia Dick-Pfaff
