據(jù)美國福克斯新聞網(wǎng)報道，近期在維也納舉行的歐洲地球科學聯(lián)盟會議上，科學家們指出需要發(fā)射更多的地球觀測衛(wèi)星，以便對一種被稱為“黑色閃電”的神秘現(xiàn)象進行更加細致的觀測。

　　人類的肉眼無法看到黑色閃電，它是雷暴中的一種放電現(xiàn)象，會產(chǎn)生所謂的“地面伽瑪射線閃”現(xiàn)象。伽馬射線是一種擁有極高能級的電磁波，其能級水平高于紫外線和X射線。這種現(xiàn)象一般發(fā)生在大氣層中存在強電場的區(qū)域。在電場中，電子被加速到接近光速的水平。此時這些電子和空氣中的分子相互撞擊產(chǎn)生伽馬射線粒子。隨后這些伽馬射線衰變成電子和它的反粒子——正電子。這些粒子進一步與空氣分子發(fā)生撞擊，隨之產(chǎn)生更多伽馬射線。

　　由于黑色閃電發(fā)生時會產(chǎn)生伽馬射線輻射，因此會導(dǎo)致在民航客機飛行高度上的乘員們遭受相當于數(shù)次胸片X射線照射或CT掃描的輻射劑量。不過研究人員也強調(diào)稱這一現(xiàn)象并不會對飛行人員的安全構(gòu)成明顯的威脅。

　　20世紀90年代，科學界第一次觀測到這種神秘的“地面伽瑪射線閃”。不過在當時，研究人員普遍認為其可能存在于大氣高層，因而遠離人們的居住區(qū)域。然而就在8年之后，一個研究組發(fā)現(xiàn)地球低層大氣在發(fā)生閃電時也出現(xiàn)了伽馬射線流。這一發(fā)現(xiàn)引起了科學家的關(guān)注，他們擔心這種現(xiàn)象會對民航班機的飛行構(gòu)成影響。

　　意大利羅馬大學和國家天體物理研究所的天體物理學家馬可·塔瓦尼表示，足夠強度的伽馬射線會激發(fā)空氣中氧原子和氮原子，甚至飛機機身上鋁合金材料原子的原子核。這些原子核會很快衰變，這樣的結(jié)果是在短暫的時間內(nèi)導(dǎo)致環(huán)境中中子濃度上升。他表示：“中子是有害的。”不過他也指出，事實上乘坐飛機旅行的人員本身由于高度的原因已經(jīng)暴露在比地面強300倍左右的中子輻射環(huán)境下，這是高空環(huán)境的正常輻射水平，飛機制造商們在設(shè)計飛機時便已經(jīng)考慮這一因素并加以防護。然而大氣中產(chǎn)生的額外中子輻射則不在當初的設(shè)計考慮范圍之內(nèi)。

　　目前在軌運行且可以觀測此類現(xiàn)象的衛(wèi)星，其設(shè)計都并非是對準地球的；相反，這些衛(wèi)星的眼睛都盯著宇宙深處的黑洞和其他輻射伽馬射線的天體或現(xiàn)象，地球的位置正好就在衛(wèi)星觀測方向的身后。這種情況讓科學家們感覺需要研制一顆專用的對準地球的伽馬射線觀測衛(wèi)星。

　　塔瓦尼表示，在未來發(fā)射對準地球的伽馬射線觀測衛(wèi)星之后，該系統(tǒng)應(yīng)當與其他體系，如氣象預(yù)報以及航班乘組系統(tǒng)之間實現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)，并且應(yīng)將其作為一種預(yù)警措施確保航班的安全。

　　目前科學家們暫時調(diào)用意大利的AGILE衛(wèi)星以及美國的費米伽馬射線空間望遠鏡對地球大氣中伽馬射線現(xiàn)象進行觀測，這些探測器原本是設(shè)計用來對宇宙深處的X射線和伽馬射線現(xiàn)象進行研究的。現(xiàn)在，科學家們正在加緊設(shè)計專用的地球大氣層伽馬射線監(jiān)測設(shè)備——“大氣—空間相互作用探測器”，該設(shè)備預(yù)計將于2013年至2014年期間由日本HTV貨運飛船送往國際空間站上安裝。該設(shè)備由歐洲設(shè)計制造，包括一套相機和伽馬射線探測器，其將對地球大氣中的極端雷暴現(xiàn)象、云層、大氣以及水循環(huán)等現(xiàn)象進行詳盡考察。