|  | 21 января 2014 | Научно-популярное

Ученые разгадали одну из загадок формирования шаровых молний

Шаровая молния


Шаровая молния всегда была одним из самых загадочных явлений природы. Это настолько редкое и непредсказуемое явление, что ученым до сих пор не удавалось поймать шаровую молнию в фокусе исследовательских приборов. И не так давно группе китайских исследователей, проводящих полевые эксперименты, касающиеся обычных молний, совершенно удалось зарегистрировать во всех подробностях процесс формирования и недолгого существования шаровой молнии. В состав научного оборудования, используемого учеными, входил прибор-спектрометр, который позволили получить спектр света шаровой молнии, на основании которого ученые выяснили, что в состав плазменного шара молнии входят химические элементы, находящиеся в почве, что является подтверждением одной из теорий о формировании шаровых молний.

Как правило, шаровые молнии возникают во время сильных гроз. Они могут быть разного размера, начиная от размера мяча для гольфа и заканчивая несколькими метрами в диаметре. Эти шары плазмы, плавающие в воздухе и излучающие интенсивный свет, существуют в течение от одной секунды до десятков секунд времени. В некоторых случаях шаровая молния может представлять опасность для окружающих, в истории известно множество случаев поджогов зданий и нанесения ущерба людям шаровыми молниями, некоторые из которых приводили к летальному исходу.

В настоящее время имеется множество различных теорий, объясняющих факт возникновения шаровых молний, разнящихся степенями правдоподобия. Пылающие шары плазмы были созданы искусственно в лабораториях при помощи интенсивных лучей микроволнового излучения или сильных электрических зарядов. Но такие лабораторные эксперименты не имеют отношения к процессам формирования шаровых молний в естественных условиях, в условиях, о которых было практически ничего не известно до последнего времени.

Одна из популярных теорий о формировании шаровых молний гласит о том, что когда обычная молния ударяет в землю, высокая температура и электрический заряд в точке удара испаряют и поднимают в воздух некоторый объем грунта, который превращается в плазму, в которой находится некоторое количество кремния. Углерод, который находится в составе многих химических соединений, находящихся в почве, лишает силикатные соединения кислорода, создавая газ из возбужденных атомов кремния. Эти атомы объединяются друг с другом и формируют крошечные кремниевые наночастицы, которые, паря в воздухе, интенсивно реагируют с атмосферным кислородом, попросту сгорают, выделяя большое количество тепла и света. И если такое происходит на самом деле, то в спектре испускаемого шаровыми молниями света должны прослеживаться четкие подписи кремния и других химических элементов, находящихся в почве.

Спектр света шаровой молнии


Именно об обнаружении четких спектральных линий некоторых химических элементов в спектре света шаровой молнии объявили ученые из Северо-западного Нормального университета (Northwest Normal University) в Ланьчжоу, Китай. Они установили свое научное оборудование в районе плато Цинхай, располагающегося на северо-западе Китая, с целью исследования обычных молний. И во время сильной грозы в июле 2012 года они увидели, что сразу после удара обычной молнии образовалась шаровая молния. Это произошло на удалении 900 метров от точки расположения научного оборудования и ученым удалось записать видео и спектр света с помощью быстродействующих камер и спектрометра.

Зарегистрированная шаровая молния визуально имела вид шара, диаметром 5 метров, хотя фактический размер шара плазмы был намного меньше. Молния существовала около 1.6 секунд времени и за это время ее цвет изменился от белого до красного. Исследователям удалось заметить, что высота, на которой находилась молния, была равна приблизительно трем метрам, а по горизонтали молния преодолела расстояние около 10 метров.

Произведя анализ спектра света шаровой молнии, исследователи увидели четкие спектральные линии кремния, железа и кальция, элементы, которые в изобилии находятся в составе почвы в данной местности. Исследователи ожидали увидеть также спектральные линии алюминия, который также находится в больших количествах в составе минералов почвы, но, как это ни удивительно, спектральный анализ показал полное отсутствие атомом алюминия в плазме шаровой молнии.

"Я считаю, что китайским исследователям удалось совершить уникальное наблюдение, демонстрирующее весь процесс формирования и существования шаровой молнии определенного типа" - рассказывает Мартин Умен (Martin Uman), ученый из университета Флориды, специализирующийся на изучении молний и других атмосферных явлений, - "В прошлом было много исследовательских программ в этой области, но ученым удавалось запечатлеть на видео или на фотоснимках лишь обычные и вторичные грозовые разряды, никому из них не довелось наткнуться на шаровую молнию".

"Наблюдения китайцев указывают на то, что шаровая молния состоит из грязи в буквальном смысле" - рассказывает Мартин Умен, - "И эти наблюдения являются подсказкой для попытки создания настоящей шаровой молнии искусственным способом. В ближайшем будущем мы, совместно с нашими китайскими коллегами, попытаемся воспроизвести все условия в лаборатории и создать реальную шаровую молнию".





Ключевые слова:
Шаровая, Молния, Процесс, Формировании, Плазма, Химический, Элемент, Почва, Свет, Спектр

Первоисточник

Другие новости по теме:
  • Ученые научились создавать в лаборатории "зародыши" шаровых молний
  • Ученые обнаружили доказательства существования "темных молний"
  • Разработана новая теория о таинственном происхождении шаровых молний
  • Шторма и молнии формируют огромные естественные ускорители частиц.
  • Программа DARPA по управлению молниями – защита от стихии или новое оружие?




  • 21 января 2014 12:37
    #1 Написал: beany85

    Публикаций: 0
    Комментариев: 973
    Откуда же взялась шаровая молния, которую я наблюдал секунд 10 на расстоянии около 200м от себя над крышей девятиэтажки через пол часа после окончания грозы?
    увидели четкие спектральные линии кремния, железа и кальция, элементы, которые в изобилии находятся в составе почвы в данной местности.

    На крыше мало того что нет почвы, так и кремния с кальцием в достаточном количестве там не может быть.


    --------------------
        
    21 января 2014 14:57
    #2 Написал: elton

    Публикаций: 0
    Комментариев: 145
    А в пыли,которая хорошо переносится ветром,который особенно силен перед грозой,ведь неизвестно,как она поведет себя в определенных условиях.
        
    21 января 2014 18:48
    #3 Написал: Rsa

    Публикаций: 0
    Комментариев: 483
    Цитата: beany85
    На крыше мало того что нет почвы, так и кремния с кальцием в достаточном количестве там не может быть.

    Ну это вы загнули. И то и другое является основой компонентов любого строительного цемента и бетона. Так что, уж чего-чего, а кремния с кальцием полно и на любом строении и на поверхности вокруг него.
        
    21 января 2014 19:46
    #4 Написал: beany85

    Публикаций: 0
    Комментариев: 973
    Спасибо, успокоили wink как-то и не подумал... А то уже сомневаться начал в природном происхождении очень ярко светящейся сферы диаметром с баскетбольный мяч и более ярким ядром с теннисный мяч. На ум мысли о инопланетянах-наблюдателях начали приходить lol хотел уже письмо Прокопенко писать wink


    --------------------
        
    21 января 2014 23:13
    #5 Написал: volod

    Публикаций: 0
    Комментариев: 1488
    beany85, а как бы Вы объяснили это, не зная о шаровых молниях?
        
    22 января 2014 14:38
    #6 Написал: beany85

    Публикаций: 0
    Комментариев: 973
    volod,
    Не знаю даже... Судя по описанию и фото большинства шаровых молний - не сильно тот светящийся шар на шаровую молнию походил. Через секунд 10 просто исчез без вспышки и взрыва прямо в воздухе, шаровая молния же исчезает со "спецэффектами". Наблюдал в сентябре прошлого года, до этого в жизни ничего странного не видел.


    --------------------
        
    22 января 2014 20:36
    #7 Написал: gravl

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    По разному они исчезают. Та, что мне встречалась, тоже исчезла без шума и пыли. Было это в 2006 или 2007 г. 14 декабря около полуночи метрах в 50-70 от меня, до ближайших домов было около полукилометра. Что странно, линейной молнии перед появлением шаровой не было, гроза была (в Краснодарском крае и зимой бывает), но на расстоянии километров 5. Оно проплыло расстояние около 20 метров сначала параллельно земле метрах в 2 от, потом по дуге вверх и исчезло на расстоянии метров 5-6 от земли. Диаметр 40-50 см, цвет бело-желтый, на летающее блюдце не похоже.
        
    23 января 2014 04:30
    #8 Написал: Zynaps

    Публикаций: 0
    Комментариев: 181
    Я уверен что тут не надо зацикливаться на кремнии. Однозначно должно прослеживаться влияние других элементов. Ведь место куда бьет молния, "высасывая" молекулы, есть определяющим фактором, который характеризует шаровую молнию. В разных местностях будут разные по характеристикам шаровые молнии.
        

    Информация

    Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.