Были измерены спектры gamma-ray glow двумя детекторами, число фотонов зависит от места расположения детекторов, спектры со сдвигом см. рис. 4.
В статье упоминалось обнаружение в спектрах обнаружение энергий аннигиляции электрон-позитронных пар, но на рисунках не показано и подробно не описано. Вероятно, этот процесс до конца не изучен.
Источником gamma-ray glow является электронная лавина, которая инициируется частицами космических лучей. Лавина развивается внутри наэлектризованного грозового облака между отрицательно и положительно заряженными областями и спускается вниз, число электронов экспоненциально растёт. Моделированием показано, что электроны в лавине должны разгоняться до релятивистских скоростей. Электроны лавины тормозятся ядрами азота и кислорода и излучают гамма-кванты (bremsstrahlung gamma rays) . Не путайте, электронная лавина ещё не разряд молнии!
Гамма-кванты вступают в фотоядерные реакции с азотом и кислородом, такие как
14N + γ→ 13N + n and 16O + γ→15O + n, в которых испускаются нейтроны ~10 MeV. Нейтроны теряют свою энергию в столкновениях с атмосферными ядрами и вступают с ними в реакцию, в основном 14N + n → 15N + γ, причем ядро азота 15 оказывается в возбужденном состоянии и излучает гамма-квант энергией 10.8 MeV.
Ядра 13N и 15O, которые получились после испускания нейтрона, являются нестабильными и испускают позитроны, превращаясь в изотопы углерода и азота с временем полураспада 10 мин и 2 мин, соответственно. Образовавшиеся позитроны аннигилируют с электронами, испуская гамма-кванты.
Процесс возникновения молнии и TGF до конца не понятен, и не изучен.