Что такое молния
Чаще всего молнии возникают в грозовых облаках, но могут наблюдаться при извержении вулканов, пылевых бурях и торнадо.
Как появляется молния
Всё дело в процессах, которые происходят в облаках. Каждое облако состоит из огромного количества капелек, а когда их концентрация повышается, мы можем наблюдать тучу. Внутри облака капельки часто замерзают и становятся льдинками, которые сталкиваясь друг с другом, получают положительный и отрицательный заряды. Положительно заряженные льдинки всегда скапливаются наверху облака, отрицательные — в нижней его части. Так и получается, что верхняя часть облака заряжается положительно, нижняя — отрицательно.
Чаще всего для возникновения молнии нужны два таких облака. Они должны подойти друг к другу: одно — положительной стороной, другое — отрицательной. До определённого момента два облака не контактируют из-за воздушной прослойки между ними, но со временем заряженные частицы начинают прорываться, ведь плюс и минус притягиваются.
Возникновение молнии
Именно за первыми заряженными частицами, которые преодолели воздушный барьер, следует вся накопленная энергия. В этот момент и возникает молния.
Виды молний
В зависимости от того, куда направлен разряд, можно выделить такие разновидности:
- Молния внутри облака. Нередко разряд проходит внутри одного облака, ведь в нём есть и положительный, и отрицательный заряды.
- Молния облако-облако. Наиболее распространённый тип, когда разряд происходит между двумя облаками. Для этого они должны быть грозовыми и подойти друг к другу противоположно заряженными сторонами.
- Молния облако-земля. В этом случае вместо второго положительно заряженного облака выступает поверхность земли или какой-либо объект на ней. Область земли под облаком оказывается положительной из-за того, что при испарении лишилась отрицательных электронов. Таким образом, складываются условия, когда разряд проходит между отрицательной нижней частью облака и положительной поверхностью земли.
Почему молния не возникает зимой
Ледяные кристаллы в облаке приходят в движение из-за восходящего с земли тёплого потока воздуха. Зимой такой поток не очень сильный, поэтому большинство облаков не становятся грозовыми.
Почему слышен гром
Раскат грома — это ничто иное, как ударная волна от молнии. Когда возникает электрический разряд, воздух вокруг резко нагревается до запредельных температур и мгновенно расширяется, создавая звуковую волну. Свет от молнии распространяется быстрее, чем звук, поэтому мы сначала видим вспышку, а потом слышим гром.
Свойства шаровых молний
Появление
Шаровая молния всегда появляется в грозовую, штормовую погоду; зачастую, но не обязательно, наряду с обычными молниями. Чаще всего она как бы «выходит» из проводников или порождается обычными молниями, иногда спускается из облаков, в редких случаях — неожиданно появляется в воздухе или, как сообщают очевидцы, может выйти из какого-либо предмета (дерево, столб).
Поведение
Чаще всего шаровая молния движется горизонтально, приблизительно в метре над землёй, довольно хаотично. Имеет тенденцию «заходить» в помещения, протискиваясь при этом сквозь маленькие отверстия. Часто шаровая молния сопровождается звуковыми эффектами — треском, писком, шумами. Наводит радиопомехи. Нередки случаи, когда наблюдаемая шаровая молния аккуратно облетает находящиеся на пути предметы, так как, по одной из теорий, шаровая молния свободно перемещается по эквипотенциальным поверхностям.
Исчезновение
Шаровая молния в среднем живёт от 10 секунд до нескольких часов, после чего обычно взрывается. Изредка она медленно гаснет или распадается на отдельные части. Если в спокойном состоянии от шаровой молнии исходит необычно мало тепла, то во время взрыва высвободившаяся энергия иногда разрушает или оплавляет предметы, испаряет воду.
Размер и форма
Размер (диаметр) шаровых молний варьируется от нескольких сантиметров до метра. Форма в подавляющем большинстве случаев сферическая, однако были сообщения о наблюдении вытянутых, дискообразных, грушевидных шаровых молний.
Свечение и цвет
Типичная суммарная мощность излучения — порядка 100 Вт; свечение иногда тускнее, иногда ярче. Цвет — начиная от белого и жёлтого, заканчивая зелёным. Часто отмечалась пятнистость свечения.
Откуда берется шаровая молния?
Исследователи до сих пор точно не установили природу происхождения шаровой молнии. Это связано с тем, что возникает она крайне редко. Даже если очевидцы успевали сделать фотографию шаровой молнии, плохое качество всех снимков не позволяет подробно изучить явление.
Сложности научного исследования также возникают по причине разных описаний шаровой молнии. Свидетели говорят, что она размером с теннисный мяч. При этом некоторые пилоты самолетов сообщают о гигантских светящихся шарах.
Очевидцы видели шаровые молнии с «хвостами», а изредка даже с «щупальцами». Ученых ставит в тупик еще и то, что цвет шара бывает не только светлым, но и темным.
В данный момент существует несколько научных гипотез о происхождении смертоносного светящегося шара:
- Сгусток плазмы. Данную теорию выдвинул выдающийся советский ученый Игорь Стаханов. Изучать шаровые молнии он начал в 70-х годах и собрал более тысячи описаний данного явления. Стаханов полагает, что такая молния является сгустком ионов. Это согласуется с ее способностью проникать через различные отверстия. Правда, создать подобие молнии из ионов в лабораторных условиях не удалось;
- Газовый разряд. По мнению физика Петра Капицы, молния подобного типа представляет собой газовый разряд, перемещающийся по стоячей электромагнитной волне. Данные волны образуются между земной поверхностью и облаками;
- Горение азота. Одна из немногих теоретических моделей, которая согласуется с описанием очевидцев и физическими расчетами. Согласно ей светящийся шар представляет собой диффузное пламя, образующееся во время горения азота. Горение поддерживается за счет постоянных токов;
- Сложные реакции в водяном паре. В условиях мощного электрического поля в водяном паре иногда происходят термохимические эффекты. Именно они и создают светящийся шар.
Как появляется гром
Гром, молния, дождь неразлучны при грозе.
Гром возникает по следующей причине. Ток в канале молнии образуется очень быстро. Воздух при этом очень нагревается. От этого он расширяется.
Это происходит так быстро, что напоминает взрыв. Такой толчок сильно сотрясает воздух. Эти колебания и приводят к появлению громкого звука. Вот откуда берутся молния и гром.
Как только электричество из тучи достигнет земли и исчезнет из канала, он очень быстро охлаждается. Сжатие воздуха также приводит к раскатам грома.
Чем больше молний прошло по каналу (их может быть до 50 штук), тем продолжительнее сотрясения воздуха. Этот звук отражается от предметов и туч, и происходит эхо.
Что такое шаровая молния, и как она появляется?
Кроме обычных молний, с которыми все более менее понятно, хоть и остаются некоторые вопросы, есть еще и шаровые молнии, которые вообще не изучены толком и никто не может объяснить, откуда они берутся, почему и куда пропадают.
Изначально шаровая молния является светящимся шаром (иногда форма может немного отличаться), который по подсчетам имеет температуру 500-1000 градусов Цельсия, может перемещаться в пространстве, проходить через стекло и взрываться через несколько минут после появления. Пока больше неизвестно ничего.
Многое из этого вы точно не знали: Интересные и малоизвестные факты о молниях
Первые упоминания о них относятся еще ко временам до нашей эры. Правда, тогда это было очень иносказательно и включало в себя разговоры об огненных птицах и тому подобном. Сейчас это очень похоже на описание шаровых молний, но с уверенностью об этом говорить нельзя.
Это птица Феникс, но примерно так представляли себе шаровые молнии в древнем мире.
До недавнего времени многие ученые вообще не верили в существование такого явления, а заявления очевидцев считали следствием повреждения сетчатки после удара обычной молнией. Тем более все говорили о разной форме. Сейчас в это начали верить и занялись исследованиями, но информации все равно мало.
Кто-то считает их сгустками газа, кто-то особыми частицами с огромным количеством энергии, а кто-то и вовсе говорит о высших силах.
Тем не менее, это не отменяет того факта, что шаровые молнии могут повреждать объекты, с которыми вступили в контакт. Например, плавить стекло и металл, поджигать дерево и кипятить воду. Есть даже рассказы о том, как они замыкали высоковольтные линии передач, создавая дугу.
Есть несколько гипотез этого явления, каждая из которых до сих пор не подтверждена, но и не опровергнута.
Одна из них гласит, что шаровая молния это специфическое взаимодействие азота с кислородом, в результате которого и вырабатывается энергия на ее существование. Согласно другой гипотезе явление представляет собой вихрь шарообразной формы из пылевых частиц с активными газами. Такими они стали из-за полученного электрического разряда. В итоге, шаровая молния является чем-то вроде батареи. Эта гипотеза объясняет специфический запах и шлейфовое свечение рядом с шаровой молнией.
Шаровая молния может выглядеть так или иначе, но более изученной от этого она не становится.
Есть гипотеза, которая оспаривает обе предыдущих, говоря нам, что существование шаровой молнии невозможно без подпитки ее энергией снаружи. Но такая гипотеза рушится отсутствием доказательств существования волн нужной для питания длины.
Все это лишний раз доказывает, что шаровую молнию надо опасаться, так как даже нет четких описаний того, как надо действовать при ее появлении. Самой главной рекомендацией является немедленное покидание зоны ее действия, но без лишней спешки, чтобы не нарушить движение воздуха и не увлечь ее за собой.
Опровержение существования шаровой молнии
В 2010 году австрийские ученые Джозеф Пир и Александр Кендель провели собственное исследование, в котором предположили, что это явление может быть следствием проявления галлюцинаций, которые возникают из-за магнитных полей определенных молний.
Суть теории заключается в том, что магнитные поля некоторых молний могут вызывать фосфены — зрительные ощущения без воздействия света на глаз — они также возникают при надавливании на веко или путем химического или электрического воздействия. Ученые предположили, что в радиусе ста метров от удара обычной молнии люди могут наблюдать эти самые фосфены — другими словами, зрительные галлюцинации.
Однако уже в 2012 году шаровая молния попала в поле зрения китайского прибора, изучающего спектры молний. Собранные данные показали, что спектр шаровой молнии отличается от обычной, так, в нем нашли железо, кремний и кальций, в то время как в простой молнии присутствует в основном ионизированный азот. Это наблюдение вновь породило полемику среди ученых относительно существования шаровых молний.
Фото Tasos Mansour, unsplash
Когда изобрели молнию для одежды?
Известно, что в середине 19 столетия патент на автоматическую и непрерывную застёжку получил американский предприниматель Элайя Хоу придумавший и создавший первую рабочую версию швейной машинки, но тогда его изобретение не воспринялось всерьёз и не нашло применения.
Идея изобретения подобной застёжки возникла у Джадсона по просьбе его друга Стайла, который, спасая ребёнка в пожаре, повредил спину. Мужчине было тяжело зашнуровывать обувь, и он решил обратиться за помощью к другу изобретателю с просьбой придумать простую и быструю застёжку.
Молния Суиндбэка вошла с массовое производство лишь через 10 лет после того как её изобрели и в 1918 году компания продала 24 тысячи застёжек. В 1937 году застёжка-зиппер появилась на мужских брюках.
Как развивается молния
Когда бушует гроза, молния, гром сопровождают ее беспрестанно. Чаще всего искра происходит из отрицательно заряженной тучи. Она развивается постепенно.
Сначала из тучи по каналу, направленному к земле, течет небольшой поток электронов. В этом месте тучи скапливаются электроны, двигающиеся с большой скоростью. Благодаря этому электроны сталкиваются с атомами воздуха и разбивают их. Получаются отдельные ядра, а также электроны. Последние также устремляются к земле. Пока они движутся по каналу, все первичные и вторичные электроны снова расщепляют стоящие у них на пути атомы воздуха на ядра и электроны.
Весь процесс похож на лавину. Он двигается по нарастающей. Воздух разогревается, его проводимость увеличивается.
Все сильнее электричество из тучи стекается к земле со скоростью 100 км/с. В этот момент молния пробивает себе канал к земле. По этой дороге, проложенной лидером, электричество начинает течь еще быстрее. Происходит разряд, имеющий огромную силу. Достигая своего пика, разряд уменьшается. Канал, разогретый таким мощным током, светится. И в небе становится видно молнию. Протекает такой разряд недолго.
После первого разряда часто следует второй по проложенному каналу.
Почему молния имеет такую форму?
Мы знаем, что молния старается ударить в объект по кратчайшему расстоянию. Но почему же она такая изогнутая? Это же совсем не кратчайшее расстояние, при котором она была бы прямая, как геометрический луч.
Дело в том, что при формировании разряда электроны разгоняются до околосветовых скоростей, но периодически встречают на пути препятствия в виде молекул воздуха. При каждой такой “встрече” они меняют направление своего движения и мы получаем ступенчатую структуру молнии, к которой мы привыкли, и которая схематическим рисуется, как логотип автомобилей Opel.
Молния на логотипе этой компании впервые появилась на грузовике Opel Blitz (в переводе с немецкого Blitz — молния)
Древние представления о молнии
В древности молния вызывала у людей не менее сильные чувства. Ею восхищались и ее боялись, считая ее оружием богов. Не зря наиболее грозные и воинственные божества практически у всех народов были вооружены именно молниями: Зевс – у древних греков, Юпитер – у римлян, Перун – у славян.
В древнеиндийском пантеоне богов молнией были вооружены Шива-Разрушитель и Индра-Воин, у которого для метания молний даже имелось специальное оружие – ваджра.
В то же время молния нередко считалась символом пробуждения жизненных сил и энергии. Так, по верованиям древних китайцев, погодой управляла специальная небесная управа из четырех богов.
Молнией заведовала богиня Дянь-му, которая сближала и разводила небесные зеркала, начиная вспышкой молнии неуклонное движение жизни на полях и в сердцах людей. В христианстве молния символизирует Божественное откровение и Божественный суд.
Почему мы слышим гром?
Гром – это звуковое сопровождение молнии, без которого невозможно достигнуть необходимого порога страха. Именно грома человек боится больше, чем светящейся полоски на небе.
При прохождении электрического разряда (молнии) происходит резкое повышение температуры окружающего воздуха до нескольких тысяч или даже миллионов градусов. Этот температурный скачок приводит к локальному расширению нагретого воздуха (взрыв), которое вызывает ударную волну (раскат грома). Если молния имеет много изломов, то мы слышим несколько раскатов грома при каждой резкой смене направления возникает новый “взрыв“.
Так как скорость звука в воздухе меньше скорости света, мы слышим гром немного позже самой вспышки. По времени задержки грома можно примерно посчитать расстояние до того места, где появилась молния. Для этого нужно посчитать: через сколько секунд слышится гром после вспышки. Каждые 3 секунды примерно равны расстоянию в 1 километр.
То есть, если после вспышки прошло 9 секунд до того как прогремел гром, то молния сверкнула на расстоянии 3 км.
Как появляется молния?
Молния возникает в сильно наэлектризованных дождевой туче, между облаком и землей либо между соседними облаками. Причиной электризации выступает сила притяжения, которая возникает вследствие трения сконденсированных капелек или льдинок, из которых и образуется грозовая туча. Эти частички находятся в непрекращающемся движении вызванным потоками теплого воздуха, поднимающимися вверх от нагретой поверхности земли. Льдинки и капельки воды сталкиваются друг с другом, в результате чего и происходит электризация тучи. При этом более мелкие частички, увлекаемые воздухом вверх, имеют положительный заряд, а более крупные и тяжелые, находящиеся в нижней части облака – отрицательный.
Когда два противоположно заряженных облака приближаются друг к другу между ними возникает плазменный канал, образующийся из ионов и электронов. По этому каналу устремляются заряженные частицы в результате чего получается электрический молниевый разряд. Как между разными облаками получается молния, так и между тучей и поверхностью земли или же внутри одной грозовой тучи.
Сегодня ученые нашли ответ из чего же состоит молния – из нитей электрических зарядов (стримеров), которые сливаясь образуют ступенчатый лидер. По мере приближения лидера к поверхности земли или другому облаку, образуется ответный и при их соприкосновении происходит яркая вспышки и электрический разряд.
Может ли человек создать молнию?
Да, человек может создавать молнии. Каждый ребенок может дома поставить небольшой опыт, натерев два шарика и потом сблизив их. Если делать это в темноте, можно увидеть небольшой разряд и треск или щелчок. Это и есть молнии и гром в миниатюре.
С такими молниями можно столкнуться, поносив шерстяной свитер, расчесав волосы и во многих других ситуациях. Даже зажигалка с кнопкой создает минимолнию, которая и поджигает газ. Аналогичное оборудование установлено в газовых плитах а автоподжигом.
Обсудить все, что угодно связанное с наукой можно в нашем Telegram-чате.
Но человек может создать и более серьезные молнии. Я даже не говорю о лабораториях под открытым небом, которые формируют разряд для его изучения, хотя так он тоже может быть очень сильным. Я имею ввиду молнию, которая появляется при ядерном взрыве.
Дело в том, что при протекании реакции ядерного взрыва гамма-излучение продуцирует электромагнитный импульс с напряжённостью на уровне 100—1000 кВ/м. Это не только выводит из строя незащищенные электромагнитные линии бункеров, шахт и других объектов, но и приводит к образованию молнии. Правда, эта молния бьет в небо, то есть, в обратную сторону, если можно так сказать. Разряд появляется перед приходом огненной полусферы и очень быстро исчезает. Происходит это примерно с 0,015 до 0,5 секунды процесса протекания реакции ядерного взрыва.
Так выглядит молния, сопровождающая атомный взрыв.
Как образуется молния?
Сегодня всем известно, что молния – это мощный электрический разряд, возникающий между тучами. Но как именно он образуется, представляют далеко не все.
Грозовая туча – это облако водяного пара, имеющее размеры подчас в десятки километров. Его верхняя часть может находиться на высоте 6-7 км, в то время как нижняя – всего в полукилометре от земли.
На высоте 4 км всегда царит отрицательная температура, поэтому капельки пара там превращаются в льдинки. Хаотично перемещаясь, они постоянно трутся друг о друга, благодаря чему большинство из них приобретают электрический заряд: мелкие – положительный, крупные – отрицательный.
Под действием тяготения крупные льдинки опускаются в нижние слои тучи, скапливаясь там, а мелкие остаются наверху. Постепенно суммарная величина зарядов становится достаточно большой для того, чтобы возникшее между ними поле приобрело гигантскую напряженность.
Когда разнозаряженные части тучи сближаются, отдельные ионы и электроны, сорванные с места взаимным притяжением, устремляются навстречу друг другу, увлекая за собой соседей. Возникает плазменный канал разряда, распространяющийся по участкам тучи со скоростью в сотые доли секунды.
Иногда нижний край тучи нависает над землей достаточно низко, чтобы электрический пробой случился между тучей и поверхностью земли. Особенно «везет» в этом отношении отдельно стоящим пригоркам или деревьям, столбам и вышкам линий электропередач, которые становятся катализаторами разряда. Вот почему опасно в грозу оставаться под одиноким деревом на пригорке или электрическим столбом.
Температура внутри канала молнии достигает десяти тысяч градусов, а электрическое напряжение – нескольких сотен миллионов вольт. В то же время емкость облачного «конденсатора» совсем невелика – всего около 0,15 микрофарад. Раскаленная плазма выжигает воздух вокруг канала, который затем схлопывается, вызвав ударную волну, которую мы воспринимаем как гром.
Сколько вольт в Молнии?
Молния представляет собой гигантский электрический искровой разряд между облаками и земной поверхностью, или между облаками, или между разными частями облака. Форма молнии обычно похожа на разветвленные корни разросшегося в поднебесье дерева. Длина линейной молнии составляет несколько километров, но может достигать 20 км и более. Основной канал молнии имеет несколько ответвлений длиной 2-3 км. Диаметр канала молнии составляет от 10 до 45 см. Длительность существования молнии составляет десятые доли секунды.
Средняя скорость движения молнии 150 км/с. Сила тока внутри канала молнии доходит до 200000 А. Температура плазмы в молнии превышает 10000°С. Напряженность электрического поля внутри грозового облака составляет от 100 до 300 вольт/см, но перед разрядом молнии в отдельных небольших объемах она может доходить до 1600 вольт/см. Средний заряд грозового облака составляет 30-50 кулонов. В каждом разряде молнии переносится от 1 до 10 кулонов электричества. Наряду с наиболее распространенной линейной молнией иногда встречаются ракетообразная, четочная и шаровая молнии. Ракетообразная молния наблюдается очень редко. Она длится 1-1,5 сек и представляет собой медленно развивающийся между облаками разряд. К весьма редким видам молнии следует отнести и четочную. Она имеет общую длительность 0,5 сек и представляется глазу на фоне облаков в виде светящихся четок диаметром около 7 см.
Шаровая молния в большинстве случаев представляет собой сферическое образование диаметром у земной поверхности 10-20 см, а на высоте облаков до 10 м. На Земле ежесекундно наблюдается в среднем около 100 разрядов линейной молнии, средняя мощность, которая затрачивается в масштабе всей Земли на образование гроз равняется 1018 эрг/сек. Интересно отметить, что энергия конденсации, выделяющаяся в грозовом облаке средних размеров с площадью основания около 30 км2 при дожде средней интенсивности, составляет около 1021 эрг. То есть, энергия, выделяющаяся при выпадении осадков из грозового облака, значительно превышает его электрическую энергию.
Учеными проводилось много исследований для ответа на вопрос: «Сколько вольт в молнии? «, вот данные этих исследований:
Напряжение между облаком и землей – 100 000 000 (сто миллионов) вольт.
Сила тока в молнии – 100 000 (сто тысяч) ампер.
Продолжительность электрического разряда – одна миллионная секунды.
Диаметр светящего канала: 10-20 см.
для расчета энергии 1 грозового пробоя дам еще данных. в момент пробоя сопротивление воздуха падает до 0 ом (на миллионные доли секунды) но условно будем считать 10000 ОМ (суммарное сопротивление всего плазменного канала, образованного разрядом) (в реальности, сопротивление воздуха изменяется от миллиардов ом до 0 и обратно за 1/10000 долю секунды)
обращаю внимание что никто в реальности не измерял напряжение и ток в разряде молнии все данные расчетные
Происхождение грозовых туч
Облака появляются в небе из конденсата, поднимающегося высоко над землей, и парят в небе. Тучи же более тяжелые и большие. Они приносят с собой все «спецэффекты», присущие непогоде.
Грозовые облака отличаются от обычных наличием заряда электричества. Причем есть тучи с положительным зарядом, а есть с отрицательным.
Чтобы понять, откуда берутся гром и молния, следует подняться выше над землей. В небе, где нет препятствий для вольного полета, дуют ветра сильнее, чем на земле. Именно они провоцируют заряд в облаках.
Происхождение грома и молнии может объяснить всего одна капля воды. Она имеет положительный заряд электричества в центре и отрицательный снаружи. Ветер разбивает ее на части. Одна из них остается с отрицательным зарядом и имеет меньший вес. Более тяжелые положительно заряженные капли образуют такие же тучи.
Рассказ очевидца
Федор, 46
«В детстве я с родителями каждое лето отдыхал у бабушки в деревне в Беларуси. Это было начало 80-х годов прошлого века. Мы жили в большом бревенчатом доме. Однажды случилась очень сильная гроза. Я смотрел в окно на разгул стихии. В какой-то момент наступило затишье. И тут я увидел странный очень яркий огненный шар. Он плавно двигался на высоте около пятидесяти сантиметров над поверхностью земли. Вместе со мной за этим феноменом наблюдал мой отец. Шар медленно приблизился к линии электропередач, так же плавно поднялся вертикально вверх к проводам, и, коснувшись их, с негромким хлопком сильно вспыхнул и бесследно исчез. В доме выключилось электричество. Мой папа, кандидат физико-технических наук, объяснил мне, что мы стали свидетелями редчайшего природного феномена — шаровой молнии», — рассказывает мужчина.
Другие явления
Сполохи
Сполохи – белые или голубые беззвучные вспышки света, наблюдаемые ночью в малооблачную или ясную погоду. Сполохи обычно бывают во второй половине лета.
Зарницы
Зарницы – отблески далёких высоких гроз, ночью видны на расстоянии до 150 – 200 км. Звука грома при зарницах не слышно, небо малооблачно.
Вулканическая молния
Существует два типа вулканических молний. Один возникает у кратера вулкана, а другой, как видно на этом снимке вулкана Пуйеуэ в Чили, электризует дым вулкана. Вода и замерзшие частицы пепла в дыме трутся друг о друга, и это вызывает статические разряды и появляется вулканическая молния.
Молнии Кататумбо
Молнии Кататумбо — удивительный феномен, который наблюдается лишь в одном месте на нашей планете — в месте впадения реки Кататумбо в озеро Маракайбо (Южная Америка). Самое удивительное в этом виде молнии, что разряды ее длятся около 10 часов и появляются ночью 140–160 раз в год. Молнии Кататумбо хорошо видно на достаточно большое расстояние — 400 километров. Молнии такого рода часто использовали как компас, от чего место их наблюдения люди даже прозвали — «Маяк Маракайбо».
Большинство говорят,что молнии Кататумбо — крупнейший одиночный генератор озона на Земле, т.к. ветры, приходящие со стороны Анд, вызывают грозы. Метан, которым богата атмосфера этих заболоченных мест, поднимается к облакам, подпитывая разряды молнни.
Теория Капицы
Одна из ключевых теорий в подтверждение существования шаровых молний была выдвинута физиком Петром Леонидовичем Капицей. Он предполагал, что явление образуется вследствие газового разряда между облаками и землей. Тогда шаровая молния оказывается «нанизана» на линии электромагнитной волны и двигается вдоль проводящих поверхностей. Другими словами, шаровая молния возникает в результате коротковолновых электромагнитных колебаний в пространстве между облаком и землей. Однако природу появления этих колебаний академик объяснить не смог.
Фото NOAA, unsplash
«Не существует единого мнения о том, что представляет собой шаровая молния, ее состав и процессы, происходящие внутри. Мне близка теория Капицы. Когда идет гроза, бьют молнии — разряд между облаком и землей. На облаке накапливается один заряд, на земле — другой. Между ними есть напряженность электрического поля, и когда эта напряженность достигает определенной величины, происходит пробой и появляется молния. В это время в том пути, по которому проходит молния, могут образоваться разные состояния атмосферы. Может получится так, что в одном месте, где проходит молния, образуются разряды разных полярностей — молекулы разбиваются на атомы, атомы образуют ионы. Какое-то количество этих ионов образуют такую конфигурацию, что она сама себя поддерживает. То есть не разваливается в стороны и не разряжается, а просто поддерживает себя. Это сгусток разряженных частиц с каким-то количеством энергии, когда два противоположных заряда соединяются, энергия между ними выделяется в виде кванта света, поэтому молния и светится. А поскольку этот сгусток энергии плазмы находится в таком шарообразном состоянии, то этот светящийся шарик движется в пространстве, пока в нем не кончится вся энергия», — объясняет эксперт.
Поведение шаровых молний
Поведение шаровой молнии не менее загадочное, чем само явление. Траекторию движения предсказать невозможно, как и скорость, с которой молния будет двигаться. Она может зависнуть на месте над землей или мчаться, развивая скорость до 30км/ч. Кроме того, существуют рассказы о том, что шаровая молния может просачиваться в щели стен и стекол, не оставляя ни малейшего следа, кружить в помещении, а потом возвращаться на улицу через те же щели.
Описаны и случаи столкновения такой молнии с людьми или животными: тут тоже все неоднозначно. В некоторых ситуациях шаровая молния не приближается к человеку и продолжает «плыть» в своем направлении, однако рассказывают и о случаях, когда молнии «нападали» на людей и животных и обжигали или даже убивали их.
Один из таких случаев описан гравером Георга Рихмана, члена Санкт-Петербургской Академии Наук. Он изобрел прибор для изучения атмосферного электричества и во время грозы включил его, чтобы зафиксировать явление. В этот момент из прибора образовался синеватый шарик и ударил профессора в лоб. Тот скончался, а в месте удара осталось бордовое пятно. Одежда ученого была разорвана и опалена, дверные косяки разлетелись в щепки, а сама дверь слетела с петель. Гравер не пострадал. Позже тело академика изучал Михаил Васильевич Ломоносов.
Изображение Wikipedia
