\u201eDie Entladung beginnt mit einem kleinen Volumen von Luft, in dem Elektronen sich von den Luftmolek\u00fclen trennen\u201c, wei\u00df man beim Karlsruher Instituts f\u00fcr Technologie (KIT<\/a>), das ebenfalls an der Studie beteiligt war. \u201eDiese ionisierte Luft, auch Plasma genannt, ist elektrisch leitend. Das Plasma breitet sich als verzweigte Kan\u00e4le aus, bis es auf die Erde trifft und sich die elektrische Spannung der Wolken als Blitz entl\u00e4dt.\u201c Anhand von hochaufl\u00f6senden, aus Radiosignalen von Blitzen abgeleiteten Daten des Radioteleskops LOFAR, konnten die Forscher die genauen Prozesse in diesen Kan\u00e4len bis hin zu den \u201eBlitznadeln\u201c nachvollziehen.<\/p>\n Die Spitze eines solchen Plasmakanals kann positiv oder negativ geladen sein und die Forscher konnten beobachten, dass sich positiv geladene Plasmakan\u00e4le bei der Entladung anders verhalten als negativ geladene. Hierbei spielen die \u201eBlitznadeln\u201c eine entscheidende Rolle. Diese Nadeln sind rund 100 Meter lang, haben einen Durchmesser von weniger als f\u00fcnf Metern und f\u00fchren senkrecht von den positiv geladenen Kan\u00e4len weg.<\/p>\n Die Wissenschaftler vermuten nun, dass Teile der Ladung eines positiven Plasmakanals nicht direkt in den Boden abflie\u00dfen, sondern in den Nadeln gespeichert und in die Gewitterwolke zur\u00fcckgegeben werden. Dadurch lade sich die Wolke erneut auf, erkl\u00e4rt Hare. \u201eWir sehen eine immense Anzahl an Nadeln in unseren Beobachtungen. Dies wiederum zeigt uns, wie sich Wolken nach einer Blitzentladung so schnell wieder aufladen k\u00f6nnen. Daher kommt es aus einer Wolke zu wiederholten Blitzeinschl\u00e4gen auf dem Boden, und Gewitter liefern nicht nur einen Blitz, sondern viele spektakul\u00e4re, aber auch gef\u00e4hrliche Entladungen.\u201c<\/p>\n Die neuen Erkenntnisse st\u00fcnden im Widerspruch zum bisherigen Verst\u00e4ndnis von Blitzen, in dem Ladung entlang von Plasmakan\u00e4len von einer Wolke zur anderen flie\u00dfe, sagt Scholten. \u201eNur durch die un\u00fcbertroffen genauen Messungen mit LOFAR konnten wir zeigen, dass sich entlang der positiven Kan\u00e4le kleine Seitenkan\u00e4le bilden, die besonders helle Radiowellen aussenden, was bedeutet, dass dort Ladung flie\u00dft.\u201c<\/p>\n LOFAR ist ein dezentrales Radioteleskop, das aus tausenden einfachen Antennen in verschiedenen L\u00e4ndern besteht, unter anderem am Forschungszentrum J\u00fclich und in Norderstedt bei Hamburg. Glasfasernetze verbinden die Antennen untereinander und mit einem Hochleistungsrechner, der sie zusammenschaltet und in ein riesiges, virtuelles Teleskop verwandelt. Es dient in erster Linie f\u00fcr astronomische Beobachtungen, beispielsweise der Messung der kosmischen Strahlung, ist aber so flexibel einsetzbar, dass es sich auch zur Messung von Blitzen eignet.<\/p>\n \u201eWir messen Frequenzen von 30 bis 80 Megahertz, liegen also genau zwischen dem Kurzwellen- und dem Ultrakurzwellenbereich\u201c, berichtet Hare. \u201eMit diesen weltweit einzigartigen Daten konnten wir zum ersten Mal Blitze so genau aufl\u00f6sen, dass einzelne physikalische Prozesse sichtbar wurden. Durch die Benutzung von Radiowellen konnten wir auch ins Innere der Gewitterwolken schauen, wo sich die spannenden Prozesse abspielen. Dank der hohen r\u00e4umlichen und zeitlichen Aufl\u00f6sung von LOFAR k\u00f6nnen wir die Ausbildung von Blitzen in einer v\u00f6llig neuen Gr\u00f6\u00dfenordnung bis hinein in die prim\u00e4ren Prozesse untersuchen.\u201c<\/p>\n Die Messungen w\u00fcrden urspr\u00fcnglich aus der Forschungsgruppe stammen, die sich mit kosmischer Strahlung besch\u00e4ftigt, berichtet Anna Nelles vom Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY<\/a>. \u201eAn der Schnittstelle zwischen Teilchenphysik und Astronomie war dieses Gebiet bereits recht exotisch f\u00fcr ein Radioteleskop. LOFAR wurde ja vor allem f\u00fcr die Astronomie gebaut. Dass wir nun das beste Blitz-Interferometer der Welt sind, kam f\u00fcr alle \u00fcberraschend und zeigt, welche spannenden M\u00f6glichkeiten sich durch Grundlagenforschung mit herausragender Infrastruktur ergeben k\u00f6nnen.\u201c<\/p>\n Das Forscherteam stellte das bisher unbekannte Ph\u00e4nomen im Fachblatt \u201eNature\u201c vor.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" In Deutschland blitzt es pro Jahr rund 500.000 Mal. Wie diese Blitze genau entstehen, ist aber selbst Wissenschaftlern immer noch nicht ganz klar. Sicher ist, dass sich Eiskristalle, die in einer Gewitterwolke aufeinander prallen, elektrisch aufladen, \u00e4hnlich wie bei der aus dem Alltag bekannten statischen Aufladung. 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Darum schl\u00e4gt ein Blitz zwei Mal ein<\/h3>\n
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Das Low Frequency Array LOFAR<\/h3>\n