科学家在飓风眼壁发现反物质束被射向地面虽然“帕特里夏”飓风是有史以来最强

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虽然“帕特里夏”飓风是有史以来最强大的飓风之一，但这并没有阻止美国国家海洋和大气管理局(NOAA)的科学家搭乘“飓风猎人”飞机进行研究。现在，研究人员已经报告了他们的发现，包括探测到一束反物质正在向地面发射，并伴有X射线和伽马射线闪光。

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科学家们在1994年发现了陆地伽马射线闪光(TGF)，当时用于探测深空伽玛射线爆发的轨道仪器发现了来自地球的信号。这些后来被联系到风暴，并且在成千上万的后续观察被认为是雷击的正常部分。

这些现象背后的机制仍然笼罩在谜团之中，但科学家基本赞成是雷暴中的强电场使电子加速到接近光速。随着这些高能电子从空气中散射出去，它们会使其他电子加速，迅速产生“相对论性电子”。

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所有这些碰撞也会释放出伽马射线，当足够的碰撞一次发生时，它们就可以产生非常明亮的陆地伽马射线闪光。但是这还有一个副作用:反物质的创造。当伽玛射线与空气中的原子核碰撞时，它们产生一个电子及其反物质等价物，正电子，并使它们朝相反方向释放。研究人员过去只是通过TGF模型预测一种称为反向正电子束的特殊现象，其中反物质粒子向下发送。

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2015年NOAA科学家使用“飓风猎人”飞机上一种名为能量闪电排放空中探测器的仪器来观测，它被设计用于测量在陆地伽马射线闪光中产生的X射线和伽马射线。当飞机飞过风暴最强烈的眼壁时，研究团队发现了一个反向正电子束的标志。

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“这是该理论预测的第一次证实，它表明陆地伽马射线闪光利用高能辐射从上到下穿透大气，”该研究的作者David Smith表示。“这个事件可能已经从太空中发现了，就像几乎所有其他报道的陆地伽马射线闪光一样，它是由电子‘雪崩’引起的向上波束。我们从下面看到它是因为反物质(正电子)的反向发射。

该研究发表在《地球物理学研究杂志:大气》杂志上。