'Dunkle Blitze'

Gewitterwolken ‘beschießen’ Flieger mit Gammastrahlen

(Bild: thinkstockphotos.de)

(Bild: NASA)

Gewitterwolken entladen sich nicht nur mit den bekannten Lichtblitzen, sie stoßen auch energiereiche "terrestrische Gammablitze" aus. Diese entstehen ungefähr in der Höhe, in der Verkehrsflugzeuge unterwegs sind. Für diese und ihre Passagiere bestehe zwar keine unmittelbare Bedrohung, dennoch könnten sie – selten, aber doch – eine erhebliche Strahlendosis abbekommen, so Forscher.

Dass Gewitter manchmal kurze, aber energiegeladene Stöße von Gammastrahlen ausstoßen können, weiß man seit knapp einem Jahrzehnt. Weil sie sehr energiereich sind, können sie von Satelliten noch in vielen Tausenden Kilometern Entfernung gemessen werden.

Trotzdem war es bis vor kurzem schwierig zu sagen, ob dabei für Mensch und Maschine gefährliche Strahlungsmengen entstehen, denn man habe nicht wirklich gewusst, wie sie in den Gewitterwolken entstehen, erklärte Joseph Dwyer von der Abteilung für Physik und Weltraumwissenschaften am Florida Institute of Technology (USA) am Mittwoch bei der Generalversammlung der Europäischen Geowissenschaftlichen Union in Wien.

Elektronen wechselwirken mit Positronen
Gemeinsam mit Kollegen hat er ein Modell erstellt, um dies zu erklären. Demnach würden in Gewittern auch Elektronen und ihre Antimaterie-Pendants, die Positronen, wechselwirken. Dabei steige die Zahl dieser hochenergetischen Teilchen explosionsartig an, und Gammastrahlen werden abgegeben. Licht entstehe bei Gammablitzen kaum, daher nennen die Forscher sie auch "Dunkle Blitze" (Bild 2 zeigte eine künstlerische Illustration). Sie würden bloß blass-blau fluoreszieren, so Dwyer.

Im schlimmsten Fall erhebliche Strahlendosis
Mit diesem Modell könne man auch ausrechnen, was mit Flugzeugen und ihren Passagieren geschieht, die "zur falschen Zeit am falschen Ort sind", so der Experte. Am oberen Ende der Gewitterstürme brächten die Gammablitze eine Belastung wie etwa zehn Bruströntgen. "In der Mitte eines solchen Sturms kann die Dosis aber zehnmal größer sein, das entspricht etwa den höchsten Dosen, die man in der Medizin verwendet", erklärte Dwyer. "Diese Blitze sind aber kein Grund, dass die Leute nicht fliegen sollten, und auch als übervorsichtiger Vater habe ich keine Bedenken, wenn meine Kinder in einem Flugzeug unterwegs sind", sagte er.

Auch Halbleiter-Bauteile in Gefahr
Die Gammablitze könnten auch kritische Halbleiter-Bauteile in einem Flugzeug beeinflussen, so Marco Tavani vom Department für Physik der Universität Rom. Dies würde freilich sehr selten passieren, außerdem hätten die Flugzeuge genug Redundanz eingebaut, sodass es "normalerweise keine Probleme geben sollte". Dennoch sollten die Flugzeughersteller die Strahlen ernst nehmen und die Elektronik besser abschirmen, sagte er. Auch bräuchten Meteorologen und Fluglinien ein schnelles Warnsystem für terrestrische Gammablitze, um gefährdeten Gebieten ausweichen zu können.