宇宙射線或為閃電觸發關鍵因素，科學家發現雷暴新機制
閃電如何在雷暴中形成，一直是未解之謎。美國洛斯阿拉莫斯國家實驗室的物理學家利用新開發的 3D 電波映射與偏振技術，發現閃電不僅從正向快速放電開始，隨後還會出現更快且範圍更廣的負向放電。研究團隊發現，這些放電的訊號偏振方向與放電傳播方向不完全一致，並且在正負放電之間會發生旋轉變化，顯示雷暴電場並非唯一的觸發因素。
透過進一步分析，研究人員發現這些異常現象可由宇宙射線暴（cosmic-ray showers）來解釋。宇宙射線是來自太空的高能粒子，當它們進入地球大氣層時，會產生高能電子與正電子，進一步電離空氣並預先開闢放電通道，讓閃電能夠沿著這些通道迅速傳播。
宇宙射線產生高能電子與正電子 形成「偏振現象」
研究顯示，這些高能電子與正電子受到地球磁場與雷雲電場的影響，被推向不同方向，導致閃電放電電流呈現傾斜模式，進而形成「偏振現象」。這也解釋了為何正向與負向快速放電的偏振方向不同，並提供了一種可能的機制來解釋大多數閃電的起源。
研究團隊表示，這項發現不僅能解釋帶有快速負向放電的閃電案例，也適用於一般閃電的形成機制，顯示宇宙射線可能在閃電觸發過程中扮演重要角色。
該研究已於 3 月 3 日發表在《Journal of Geophysical Research: Atmospheres》。
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首圖來源：ELG21 (CC BY 4.0)
圖片來源：ELG21(CC BY 4.0)
參考論文：
3D Radio Frequency Mapping and Polarization Observations Show Lightning Flashes Were Ignited by Cosmic-Ray ShowersGeophysical Research: Atmospheres
延伸閱讀：
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