Вчені з`ясували, як виникають блискавки

Гігантські електричні розряди в атмосфері - блискавки - виникають під впливом потоків заряджених частинок з космосу, так званих космічних променів, а самі розряди супроводжуються спалахами гамма-випромінювання, встановила група вчених з Фізичного інституту імені Лебедєва РАН (ФІАН) під керівництвом академіка Олександра Гуревича.

Природа блискавок була розгадана ще в 1749 році американським дослідником природи Бенджаменом Франкліном, який встановив, що блискавки - це електричні розряди між грозовою хмарою і землею. До сих пір вчені вважали, що при накопиченні негативних зарядів в хмарі між ним і поверхнею виникає електричне поле, і коли воно досягає певної порогової енергії, виникає пробій і відбувається електричний розряд - блискавка.

Все б чудово, але розрахункове значення порогового поля в десять разів перевершує реально бачимо значення електричного поля, при якому виникають блискавки, - сказав в бесіді з РІА Новини один з учасників дослідницької групи Гуревича - член-кореспондент РАН Кирило Зибін.

Потрібна якась запал для блискавки, мабуть, потрібні затравочние частки досить великих енергій. У природних умовах такими природними частинками є космічні промені, - повідомив співрозмовник агентства.

Відео: Географія 34. Як виникає блискавка - Академія цікавих наук

Він і його колеги з`ясували, що з виникненням блискавок пов`язано явище, назване пробоєм на тікають електронах - лавиноподібне розмноження в речовині швидких електронів з енергією 0,1-10 мегаелектронвольт, причиною чого, в свою чергу, є дія космічних випромінювань. Потоки частинок високих енергій, що проникають в атмосферу, постачають затравочние електрони, які і провокують пробій при полях в десять разів менших, ніж вимагала колишня теорія.

Звичайно, сказати, що блискавка - це пробою на тікають електронах, не можна. Але вони пов`язані. У звичайних розрядах не могли з`являтися такі великі енергії в гамма-кванти, - повідомив Зибін.

За його словами, експериментальна перевірка теорії викликає великі труднощі: при нормальних атмосферних умовах довжина лавини, що виникає при пробої, досягає 50 метрів.

В цьому випадку вам треба будувати величезні машини, прикладати дуже великі поля. Але такі умови природно реалізуються в грозовий атмосфері, - сказав він.

Ще один ефект, пов`язаний з блискавками, - гамма-спалаху. Блискавки рухаються не рівномірно, а стрибками - степами. Вчені виявили, що при кожному степе випромінюються гамма-кванти енергією в десятки мегаелектронвольт.

За словами Зибіна, на високогірній станції ФІАН на Тянь-Шані проводяться експерименти з вивчення блискавок в природному середовищі.

Там розставлені лічильники і вимірюється гамма-випромінювання, причому відлік йдуть через дуже короткі проміжки часу. Можна сказати однозначно, за відсутності грози ніяких сигналів немає, коли ж починається гроза, починаються сильні спалахи, гамма-сплески, вони корелюють з радиоимпульсами, які викликані грозовими процесами, - сказав учений.

Він зазначив, що вивчення механізмів утворення блискавок дозволить зрозуміти виявлені останнім часом явища, зокрема, гігантські висотні розряди між грозовими хмарами і іоносферою (спрайт).

Відео: Феномен блискавки. Таємниця кульової блискавки

На думку вчених ФІАН, ці дослідження дають нові можливості і в аналізі кліматичних змін, і в механізмах впливу на атмосферу.