Японские физики зафиксировали рождение молнии
Японские физики впервые зарегистрировали момент возникновения молнии и доказали, что в эти микросекунды в атмосфере появляются мощные вспышки гамма-излучения — самые энергичные из всех известных видов света.
Статью с результатами исследования опубликовали в журнале Science Advances. Наблюдения проводились в городе Канадзава.
Учёные из Университета Осаки использовали высокочувствительные датчики, которые фиксируют молнии одновременно в радиодиапазоне, оптическом спектре и на уровне высокоэнергетического излучения. Впервые в науке исследователи увидели, как два электрических разряда — один сверху, другой снизу — тянутся навстречу друг другу.
За 31 микросекунду до их столкновения в точке между ними возникает экстремальное электрическое поле, которое разгоняет электроны почти до скорости света. Эти электроны, сталкиваясь с молекулами воздуха, теряют энергию и выделяют её в виде гамма-лучей.
Полный гамма-всплеск длится всего 50 микросекунд — мгновение, которое невозможно уловить глазом. Однако благодаря сверхточной аппаратуре учёные доказали: гамма-вспышка появляется не после удара молнии, а до него.
Это открытие помогает лучше понять процессы, которые происходят в грозовых облаках, и раскрывает ещё одну сторону того, как Земля создаёт экстремальные энергетические явления, сопоставимые с событиями в глубоком космосе. Ранее учёные предложили физическую модель шаровой молнии, согласно которой она состоит из фотонов, захваченных в ловушку из сжатого воздуха.
Новое исследование объяснило устойчивость и свечение этого явления, которое долгое время считалось одной из самых загадочных форм молнии.