科學界懸宕多年的疑雲又解開了一個！數年前地球上空的人造衛星觀測到地球發
生伽瑪射線爆發（GRB，gamma-ray bursts）的現象；但是，GRB是宇宙中最強力的
爆發現象，憑我們小小的地球，如何能產生威力這麼強的爆發？答案就在閃電中。
點選右圖可看藝術家想像的閃電觸發GRB的景象。其中，影片一開使得紅色閃光，
就是成功大學物理系利用華衛二號（現正式名稱為「福爾摩沙衛星二號」）高空
大氣閃電影像儀研究的主題之一：紅色精靈（red sprite），接著發生時間比較
短的是藍色噴流（blue jets），這些都是伴隨著雷雨雲的高空發光現象。影片
最後出現的紫色閃光（purple flash）則是地球伽瑪射線閃光（Terrestrial
gamma-ray flashes，TGFs）。
TGF發生時間非常短，約僅百萬分之一秒而已，是地球高層大氣向太空發出的伽瑪
射線輻射，而且其發生範圍相當窄，只有當人造衛星恰好位在TGF發生地點的上空
附近時，才能觀察到TGF現象。科學家相信：從原子中逃逸的電子以幾近光速行進
時，在大球高層大氣中減速的過程，會放射出TGF。
左圖紅色區域是人造衛星記錄的閃電發生頻率很高的地區，白色亮點則是RHESSI衛
星（Reuven Ramaty High Energy Solar Spectroscopic Imager，高能太陽光譜攝
像儀）記錄的單獨TGF發生點。點選圖片可看動畫。
TGF是由康普敦伽瑪射線觀測衛星（Compton Gamma-Ray Observatory）於1994年首
先觀測到，但當時這架衛星的能力不除以計算TGF發生的次數，也無法測量TGF發出
的最大能量。而新衛星RHESSI則可清晰地觀測到TGF，結果顯示地球每天至少會發生
50次以上的TGF，最高紀錄甚至可達每天100次左右，數量相當驚人。RHESSI衛星於
2002年發射升空，原設計目的是要觀測太陽閃焰的X射線和伽瑪射線活動，不過它居
然意外地偵測到TGF，因此衛星科學家打算利用RHESSI仔細進行TGF的研究。
美國加州大學聖克魯茲分校（UC Santa Cruz）物理學家David Smith表示：他們所
觀測到的TGF，能量與黑洞或中子星釋放出的伽瑪射線能量幾乎一樣高。之所以會產
生能量如此高的TGF，是因為電子加速機制的關係，但科學家一直不明白是什麼原因
造成地球高層大氣電子的速度增減得這麼劇烈，不過至少他們確定與雷雨雲中的閃
電有關。閃電這樣的放電現象，會使得電荷集中在雷雨雲的頂端與地球大氣最外層
的電離層（ionosphere）之間，當電荷累積過多時，便會產生瞬間的放電現象，即
為閃電。又，目前科學家已確定紅色精靈與藍色噴流等都是高空放電現象，因此TGF
必然與紅色精靈等也有關，可能都是因閃電觸發的結果。
參考資料來源：http://www.nasa.gov/vision/universe/solarsystem/rhessi_tgf.html
, 2005.02.17
小編註：謹以此文紀念我們親愛的朋友王雲慶，雖然他短暫的生命已經結束，卻一定
不會從我們的心中離去。關於雲慶的相關新聞請見
http://yam.udn.com/yamnews/daily/2513539.shtml。
也提醒大家一定要隨時注意自己的健康！
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