閃電是自然界中最壯觀的景象之一，它的溫度可以與太陽表面的溫度相媲美。然而，閃電的形成在科學界還沒有一致的結論，因為雲層中沒有足夠強大的電場來觸發一開始的電火花。幾十年來，科學家一直向雷暴雲中發射氣球、飛機等探測器，但測到的電場強度需要再乘以10才能滿足理論要求。
我們對閃電最初階段的研究碰到的最大障礙就是雲。由於雲的不透明性，即使最好的相機也無法看透其中。從1752年富蘭克林風箏實驗以來，科學家一直冒險向雲層發射探測器以一窺其中的奧秘，從氣象氣球到專門研究的火箭，裝置一直在更新升級，但我們卻還不知道閃電的開始時間和雷暴內部的條件。一個重要的原因是，這些人為引入的探測器會引起不自然的火花釋放，嚴重干擾了資料。
目前，有兩種理論互相競爭。其中一種理論認為，來自外太空的宇宙射線與雷暴雲中的電子發生碰撞，引發電子雪崩，從而加強了雲層中的電場。另一種理論認為，雷暴雲中的冰晶簇相互摩擦碰撞，導致在其尖端產生了一個很強的電場。
為了無干擾地觀測雷暴雲內部的物理條件，科學家轉向了位於荷蘭的低頻射電望遠鏡陣列（LOFAR）。這個低頻陣列由數千個小型射電望遠鏡組成，平時主要用於觀測遙遠的星系和爆炸的恆星。但是，如果有雷暴在其頭頂時，它就會失去天文學作用，這時它剛好可以轉向觀測雷暴，而它恰好也適合用於測量閃電。
用射電望遠鏡探測閃電並不是什麼新鮮事，有專門建造用來觀測風暴的射電天線。不過，這些裝置產生的影象只有二維，並且解析度比較低。LOFAR是更先進的，可以在三個維度繪製閃電“地圖”，並且幀速率比以往提高200倍。
一個閃電可以產生數百萬個無線電脈衝，為了從混亂的資料中得出3D地圖，研究人員使用了一種類似阿波羅登月的演算法，在數千個射電望遠鏡中穩定迴圈，以不斷更新閃電的位置資訊，從而構造出精確的閃電“地圖”。
2018年夏季，一道閃電在LOFAR上空掠過，這些資料直到最近才開始分析，得到的結果也發表在《地球物理評論快報》（journal Geophysical Research Letters）上。研究人員發現，這些資料支援的是冰晶簇理論。
針狀冰晶之間的湍流碰撞擦掉了它們的一些電子，使每個冰晶的一端帶正電，另一端帶負電。正極從附近的空氣分子中吸取電子，之後更多的電子從更遠的空氣分子流入，在每個冰晶尖端附近形成了被稱為“飄帶”的電離空氣帶。
每個冰晶尖端都會產生成群的飄帶，個別的飄帶會一次又一次地分支。流光加熱周圍的空氣，從空氣分子中提取電子，從而使更大的電流流到冰晶上。最終，一條流光變得足夠熱且具有導電性，足以變成一個先導。一條完全成熟的閃電可以沿著先導傳播。
