Тайна века разгадана: откуда берутся молнии?

На протяжении столетий молния считалась загадочным явлением природы, описываемым в мифах и легендах.

Хотя современная наука определила, что молния — это гигантский электрический ток, распространяющийся по воздуху, ее глубинное происхождение остается под вопросом.

Теперь международная группа ученых под руководством Университета штата Пенсильвания (США) опубликовала ответ, раскрывающий сложную и бесшумную цепочку реакций, которая происходит внутри облака перед тем, как появляется реальная молния.

Согласно новому исследованию, опубликованному в журнале Geophysical Research: Atmospheres , молния — это не внезапный электрический разряд.

Вместо этого процесс начинается с космических лучей — высокоэнергетических частиц из космоса, которые сталкиваются с атмосферой Земли.

Проходя через грозовое облако, эти лучи создают быстро движущиеся электроны. В сильном электрическом поле облака (создаваемом столкновениями частиц льда и воды) эти электроны ещё больше ускоряются, сталкиваясь с молекулами воздуха, такими как азот и кислород, что приводит к возникновению рентгеновского излучения и высокоэнергетических фотонов.

Этот процесс можно сравнить с «лавиной зерен», когда первоначальное зерно запускает процесс образования серии новых зерен, что в конечном итоге приводит к образованию молнии.

Примечательно то, что вся эта реакция происходит без света и грома, то есть люди не замечают ее до тех пор, пока молния не ударит.

«Впервые у нас есть полностью количественная модель, объясняющая, как образуются молнии в природе, связывая рентгеновские лучи, электроны и электрические поля в облаках», — сказал профессор Виктор Пасько, возглавлявший исследовательскую группу.

Для проверки гипотезы команда использовала компьютерное моделирование в сочетании с реальными данными со спутников, наземных датчиков и специализированных самолетов.

Результаты показали, что модель идеально соответствует полевым наблюдениям, особенно для наземных гамма-всплесков — мощных всплесков излучения, которые часто происходят во время гроз, но не сопровождаются громом или молнией.

Это объясняет, почему случаются «удар молнии» без вспышки, поскольку реакции происходят в очень малых объемах, иногда создавая лишь слабое рентгеновское излучение, невидимое невооруженным глазом и неслышимое человеческим ухом.

Эта модель, которую команда называет «Фотоэлектрический разряд с обратной связью», была впервые опубликована в 2023 году и теперь проверена.

Это открытие не только проливает свет на знакомое явление природы, но и открывает новые направления исследований влияния Вселенной на климат Земли, а также взаимодействия элементарных частиц с естественной электромагнитной средой.

Это важный шаг вперед, многообещающий применение в прогнозировании погоды, предупреждении стихийных бедствий и обеспечении безопасности полетов.

Источник: https://dantri.com.vn/khoa-hoc/bi-an-the-ki-duoc-giai-dap-set-hinh-thanh-do-dau-20250807081406642.htm