Выяснилось, как на самом деле возникают молнии на Земле: помогают гости из космоса

Молнии представляют собой электрические разряды между грозовыми облаками и поверхностью Земли. Но на протяжении столетий оставалось загадкой, как именно грозовые облака создают электрическое поле, достаточно мощное для создания молнии. Теперь же ученые выяснили, что молнии возникают в результате мощной цепной реакции, которая начинается в космосе. Исследование опубликовано в Journal of Geophysical Research: Atmospheres, пишет Live Science.

У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!

По словам ученых, они впервые смогли объяснить, как на самом деле появляются молнии в грозовых облаках.

Электрическая природа молний была впервые доказана Бенджамином Франклином в 1752 году. Несмотря на это данные, полученные с метеозондов показывают, что электрическое поле, необходимое для каскадного падения электронов на Землю, примерно в 10 раз сильнее, чем то, которое фактически измеряется внутри грозовых облаков.

Существуют две теории, которые объясняют появление молнии.

Первая теория связана с атмосферным статическим электричеством. Она предполагает, что трение между кусочками льда в грозовых облаках отделяет отрицательно заряженные электроны от атомов, заставляя их объединяться до тех пор, пока они не ионизуют частицы в атмосфере под ними, освобождая достаточное количество электронов для их перемещения к земле по нескольким траекториям.

Вторая теория предполагает, что первоначальная ионизация частиц в атмосфере происходит с помощью космических лучей. Это высокоэнергетические частицы, в основном протоны, которые постоянно попадают из космоса в верхние слои атмосферы Земли. Источниками космических лучей считаются Солнце, сверхновые (взрывы, которые приводят к смерти звезд) и тип нейтронных звезд под названием пульсар. Когда космические лучи попадают в атмосферу, они вызывают неуправляемое отделение электронов, которое заканчивается появлением лавины электронов, устремляющихся вниз.

Ученые объединили данные с наземных датчиков, спутников и метеозондов и сопоставили эту информацию с моделью, имитирующей условия в грозовом облаке, предшествующие появлению молнии.

Расчеты подтвердили теорию о том, что молнии создаются при помощи космических лучей. Исследование показало, что электроны, созданные с помощью высокоэнергетических частиц, ускоряются вдоль линий электрического поля и размножаются при столкновении с молекулами в атмосфере, такими как азот и кислород. Это приводит к появлению лавины электронов, создающих высокоэнергетические фотоны, которые инициируют появление молнии.

Как уже писал Фокус, самое умное дерево на Земле убивает своих врагов с помощью молний.

Также Фокус писал о том, что NASA допустило серьезную ошибку в оценке физики Луны и Марса. Исследование показало, что ученые неправильно проводят испытания марсоходов и луноходов, что приводит к аварийным ситуациям на поверхности других миров Солнечной системы.