Підтверджена космічна гіпотеза Гуревича про виникнення блискавок

Російські вчені Олександр Гуревич і Анатолій Карашин представили експериментальні підтвердження несподіваного факту: у формуванні грозових розрядів беруть участь космічні промені, тобто заряджені частинки з космосу. Незважаючи на те, що електрична природа блискавки була встановлена ще Бенджаміном Франкліном в XVIII столітті, щодо процесів формування самого електричного розряду в атмосфері залишається багато загадок.

Першим природу блискавок пояснив американський науковець, журналіст і політичний діяч Бенджамін Франклін в 1752 році. Під час грози він запустив повітряного змія з прикріпленим до шнура металевим ключем і побачив, як від ключа розлітаються іскри. Франклін уклав, що блискавка — це електричний розряд, що виникає між хмарами і Землею.

Існує безліч типів блискавок: б’ють з хмари на землю, хмари в інше хмара, всередині одного хмари. Бувають рідкісні: б’ють із хмари наверх сверхмолнии, кульові, блакитні струмені і червоні спрайт. І це далеко не повний список.

Середня довжина блискавки — 2,5 кілометра, але може доходити і до 20 кілометрів. Сила струму блискавки досягає сотень тисяч ампер, а напруга мільйонів вольт. Найчастіше блискавки виникають у купчастих хмарах — саме такі блискавки називаються грозовими. Іноді блискавка утворюється в шарувато-дощових хмарах, а також при вулканічних виверженнях, торнадо і пилових бурях.

Блискавка — це, по суті, пробій між регіонами (хмарою і землею або різними частинами однієї і тієї ж хмари) з досить великою різницею потенціалів. Джерелом цієї різниці є тертя дрібних крапельок і крижинок, з яких складається хмара. У цій теорії, втім, є слабке місце: розрахункова різниця потенціалів для такого пробою на порядок менше реально спостерігається. Напруженість поля в хмарі, наприклад, в середньому становить 400 кіловольт на метр — при розрахунковій 2,5 тисячі кіловольт на метр.

На початку 1990-х років російський фізик Олександр Гуревич запропонував пояснення цьому явищу: на його думку, перед виникненням блискавки запускається процес пробою на втікачів електронах (ПУЕ). Він полягає в лавиноподібний розмноженні в атмосфері за присутності магнітного поля електронів з високими — до одного мегаэлектронвольта — енергіями. Ці електрони створюють канал, який блискавка використовує для розряду.

Затравкою пробою на втікачів електронах є космічні промені — потоки заряджених частинок з космосу. Зовсім недавно Гуревич і Карашин знайшли підтвердження цієї гіпотези, проаналізувавши дані про 3,8 тисячі грозових розрядів над Росією і Казахстаном.

Згідно теорії, кожного удару блискавки передує особливий електромагнітний імпульс в радіодіапазоні. Саме ці імпульси вченим вдалося виявити в декількох сотнях випадків. На їх думку, це є доказом того, що теорія Гуревича вірна.

Примітно, що теорія Гуревича дозволяє пояснити так звані темні блискавки — гамма-сплески, які супроводжують кожен удар блискавки. Зовсім недавно норвезьким дослідникам вдалося довести, що такого роду темні блискавки є невід’ємними супутниками саме грозових розрядів. Раніше вважалося, що вони можуть виникати в ході інших процесів в грозових хмарах.

З теорії Гуревича, такі гамма-сплески виникають як наслідок зіткнення розігнаних до околосветовой швидкістю в результаті ефекту ПУЕ електронів з краплями води або градинами в хмарі. Примітно, що випромінювання, що виникає в такому процесі, досить потужне — один розряд опромінює пасажирів пролітає поруч літака дозі, еквівалентній 10 флюорографічним обстеженням.

Слабким місцем теорії Гуревича є те, що в первісних розрахунках фігурували космічні промені досить високої енергії. Такі частинки зустрічаються набагато рідше, ніж трапляються грози.

У новій роботі Алексндру Гуревичем і Анатолію Карашину вдалося вирішити цю проблему. Вони вважають, що додаткову енергію процесу повідомляють вільні електрони, що пролітають поруч з краплями або градинами.

При попаданні блискавки в землю відбувається спікання оксиду кремнію, що призводить до формування особливої породи — фульгурита. Наука, що вивчає блискавки, називається фульминология (fulminology). Боязнь блискавок називається астрафобией.

Залишити відповідь

Ваша e-mail адреса не оприлюднюватиметься. Обов’язкові поля позначені *