Грохочущий гром и ослепляющая молния — одни из самых мощных и впечатляющих природных явлений. Известно, что электрические вспышки и зигзаги на небосклоне появляются благодаря движению заряженных частиц. Но то, как формируется изначальная искра молнии, до последнего времени оставалось загадкой. Редкий и мощный вид молнии помог ученым узнать, как такие разряды образуются во время грозы.
© Martin Valigursky | Shutterstock
Молнии формируются так. Грозовые облака растут и становятся высокозаряженными. Самый верхний слой накапливает больше положительно заряженных ионов, а нижние слои — больше отрицательных. Когда заряды разделяются, образуется электрическое поле, а воздух выступает как буфер, разделяющий отрицательные и положительные ионы. Когда заряд становится сильнее, он преодолевает изолятор, образуя молнию или в облаке (рассеянная молния), или вне него (зигзагообразная молния).
Однако редкий тип молнии под названием узкий биполярный импульс, намного более мощный, чем обычные разряды молний, создается потоком положительных зарядов. Такой тип молнии обычно образуется, когда заряд попадает с «положительного» верха грозового облака в негативно заряженные лужи на земле.
Изучая узкий биполярный импульс, ученые Института горного дела и технологии Нью-Мексико (США) обнаружили, что искру, которая «разжигает» этот тип молнии, порождает «относительно неизвестный» разряд — быстрый положительный распад. Эти искры очень быстрые и путешествуют со скоростью до 100 млн м/с. Также они являются наиболее мощным источником радиоизучления на Земле.
Ученые планируют узнать, как образуются быстрые положительные распады, и каким образом грозовые облака генерируют столько электрического тока.