Fulgerul a fost studiat de secole, dar există încă o mulțime de neclare în natura lor. Cum are loc descărcarea într-un nor, ce este fulgerul cu bile, de ce sunt emise cante gamma în timpul furtunii - aceste întrebări nu au fost încă răspuns. RIA Novosti vorbește despre cele mai actuale cercetări în domeniul electricității atmosferice.
"Fulgerul este o descărcare electrică care se mișcă în atmosferă de-a lungul unui canal subțire de plasmă fierbinte - liderul - de la nor la pământ, între nori sau se ridică din clădiri înalte", spune Alexander Kostinsky, doctor în fizică și matematică, director adjunct al MIEM numit după RIA Novosti. … A. N. Tikhonova, participant la proiectul internațional „Fulgerul și manifestările lor”, susținut de Ministerul Educației și Științei și Fundația Rusă pentru Știință.
Este nevoie de un nor pentru ca fulgerul să apară. Crește, se extinde, se răcește, picături mici de apă, fulgi de zăpadă, grindină și multe alte particule de dimensiuni diferite sunt formate în ea, care se numesc hidrometere. De fapt, un aerosol se formează în interiorul norului, particulele sale se freacă unele de altele și dobândesc sarcini cu semne diferite.
După condensarea umidității, norul se încălzește puțin și se ridică mai sus, atrăgând în aerul din jur. Acesta este motivul pentru care furtunile sunt însoțite de vânturi crescute. În interiorul norului se adaugă straturi de particule încărcate pozitiv și negativ, ploaia cade, încep descărcările intra-nor, unele dintre ele ajung la sol.
Spritul apare în atmosfera superioară după o puternică descărcare de trăsnet în pământ.
Canalul fulger conduce un curent electric puternic datorită plasmei - un gaz puternic ionizat. Fotografiile cu aparat de fotografiat de mare viteză arată liderul fulgerului care se ramifică pe măsură ce se mișcă. Pe măsură ce se apropie de pământ, din puncte înalte - zgârie-nori, turnuri TV - lideri în ascensiune se îndreaptă spre el. Un curent puternic curge prin canalul conectat la o viteză doar de câteva ori mai mică decât viteza luminii. Acest flash îl vedem când este lovit de fulgere.
„Observăm fulgerul când este mare, energic, aprinde, omoară animalele, dezactivează echipamentele. Dar momentul originii sale în nor a rămas unul dintre principalele mistere științifice de acum o sută de ani”, continuă omul de știință.
Există multe ipoteze asupra acestui scor, care sunt foarte complexe și nu explică toate fenomenele observate. Măsurată: Pentru a sparge doar un centimetru de aer, este necesară o tensiune de treizeci de mii de volți. Aceasta înseamnă că trebuie să existe câmpuri electrice foarte puternice în nor, dar măsurătorile dau valori de câteva ori mai mici.
Video promotional:
„În fiecare secundă, aproximativ o sută de fulgere lovesc pământul și nimeni nu știe cum își au originea. Mai mult, măsurătorile fizice arată că acestea nu trebuie să se formeze în nori , notează Kostinsky.
Fotografie în timp în timp de lovituri de trăsnet.
Balon fulger
Un puzzle separat este fulgerul cu bile. Sunt cunoscute mii de dovezi despre aceasta din diferite epoci istorice, oamenii de știință chiar au obținut în mod experimental „formațiuni plasmatice sferice” în laborator, dar nu este posibil să se dovedească că acesta este fenomenul natural studiat. Întrebarea principală (în afară de nucleare) este de ce un cheag de plasmă încărcat există atât de mult timp în secunde și minute. În teorie, fără alimentare externă, ar trebui să se răcească în mii de secundă, pierzând conductivitatea.
Unii cercetători au presupus că fulgerul cu bila a fost un efect optic, însă, în urmă cu câțiva ani, oamenii de știință chinezi au filmat o strălucire a bilei în timpul loviturilor de trăsnet, care a durat aproape o secundă, pe o cameră de mare viteză cu un spectrometru optic. Acest lucru a clarificat puțin despre natura fenomenului, dar a confirmat realitatea acestuia.
Mai multe mistere
În 1989, datorită sateliților, a fost descoperit un tip complet de electricitate atmosferică - spritii. Ele apar la o altitudine de 70-85 de kilometri în câmpul electric, care se formează după un puternic fulger în pământ, când partea inferioară a norului este descărcată. Din spațiu, am văzut jeturi albastre și jeturi uriașe - descărcări electrice de mare lungime. Au originea în vârfurile tunetelor și ating o înălțime de 90 de kilometri.
Jet - descărcarea care merge din nor până la o înălțime de până la 90 de kilometri. Observatorul Mauna Kea, Hawaii.
În 1991, sateliții americani au înregistrat explozii de raze gamma, adică raze X dure, în timpul furtunilor. Aceste date au fost imediat clasificate, hotărând că undeva au fost efectuate teste nucleare la sol. Trei ani mai târziu, după ce ne-am asigurat că sursa de radiații au fost furtuni, rezultatele observațiilor au fost publicate.
„O astfel de canta energetică vine rar pe Pământ, chiar și din arsurile solare. Se dovedește că norul acționează ca un accelerator de particule elementare, și anume electroni și, poate, pozitroni. Această zonă se numește fizică cu energie mare a atmosferei”, spune Alexander Kostinsky.
În anii 2000, s-a dovedit că în interiorul norului, la o altitudine de aproximativ zece kilometri, se formează surse de emisie radio, care sunt mult mai puternice decât cele care însoțesc fulgerul. Nu durează decât câteva microsecunde. Au fost numite descărcări intracloud compacte. Nu există încă o teorie generală acceptată a aspectului lor.
Interesul pentru descărcări electrice în atmosfera altor planete ale sistemului solar este încă neîntrerupt. Au fost obținute imagini cu furtuni de furtună pe Jupiter și Saturn, observațiile din gama radio au arătat descărcări la Uranus și Neptun. Întrebarea cu Venus este încă deschisă. Dar nu există furtună pe Marte și Titan.
Potrivit lui Kostinsky, știința fulgerului trăiește acum un adevărat boom. La urma urmei, furtunile și fulgerele sunt fenomene naturale foarte periculoase, distructive. În plus, oamenii de știință se confruntă cu sarcini practice - pentru a proteja oamenii și animalele de descărcări atmosferice, structuri, mori de vânt, aeronave.
Descărcarea fulgerului în atmosferă pe latura de noapte a lui Jupiter. Galileo Orbiter, 1998.
Tatiana Pichugina
