Rätselhafte Entladungen Blitze produzieren auch Röntgenstrahlung

Neben grellem Licht setzen Blitze auch extrem energiereiche Strahlung frei. Mit herkömmlicher Physik lässt sich das Phänomen, das jetzt bei provozierten Einschlägen nachgewiesen wurde, nicht erklären.


Künstlich erzeugter Blitz: Strahlung kurz vor dem Einschlag
UF/ LRL

Künstlich erzeugter Blitz: Strahlung kurz vor dem Einschlag

Seit mehr als zwei Jahrhunderten versuchen sich Wissenschaftler an der Erforschung von Blitzen, doch noch immer ist nicht abschließend geklärt, wie Gewitter genau entstehen und welche Folgen sie haben. Moderne Theorien gehen davon aus, dass der untere Teil einer Gewitterwolke negativ aufgeladen ist und auf der Erdoberfläche eine positive Gegenladung erzeugt.

Wird der Ladungsunterschied zu groß, bewegt sich ein sprunghafter "Leitblitz", der aus einem Paket negativer Ladungsträger besteht, in Richtung Erde. Die Ladung erzeugt auf ihrem Weg einen zentimeterdicken Kanal aus ionisierter Luft, der dem Blitz seine charakteristische Form verleiht. Kommt der Leitblitz in die Nähe der Erde, schießt ihm ein zweites Ladungspaket entgegen. Sobald sich die Ladungen treffen, entsteht ein Lichtbogen, der entlang des Ionenkanals in den Himmel schießt.

Um die Zusammensetzung der Blitzstrahlung genauer untersuchen zu können, haben Forscher vom Florida Institute of Technology und der University of Florida bei Gewitterbedingungen künstlich Entladungen herbeigeführt. Wie die Physiker jetzt im Fachmagazin "Science" berichten, wurde dafür ein Draht mit einer kleinen Rakete in Richtung einer Gewitterwolke geschossen. Ausgelöst durch den Draht erreichten dann jeweils mehrere Blitze die Erde. Ein Detektor in der Nähe des Raketenwerfers analysierte die freigesetzte Strahlung.

Und die war extrem stark: Neben Röntgen- und Gammastrahlung registrierten die Wissenschaftler auch energiereiche Elektronen. Bei allen 37 untersuchten Blitzen setzte die Strahlung genau dann ein, als sich der Leitblitz der Erde näherte und noch bevor sich der eigentliche Lichtblitz in Richtung der Wolken aufmachte. Bereits wenige Tausendstelsekunden später war die Emission wieder versiegt. Offensichtlich steht die durch den Leitblitz ionisierte Luft in Zusammenhang mit der mysteriösen Strahlung.

Die neuen Erkenntnisse passen gut zu den seltenen Fällen, in denen Detektoren die Spuren natürlich erzeugter Blitze auffangen konnten. Die Art der registrierten Strahlung lässt sich allerdings mit herkömmlichen Theorien nicht erklären. Möglicherweise müsse, so die Forscher in "Science", die Physik in diesem Punkt neu geschrieben werden.

Alexander Stirn



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