Вопреки распространенному мнению, молнии бьют в одно и то же место. Но почему, до сих пор было непонятно. Понадобился мощный радиотелескоп, которым управляли ученые из Университета Гронингена (Голландия), чтобы обнаружить, что заряд в грозовом облаке разряжается не с одного раза — по тонкому недолговечному каналу.
Фото: Кристина Кормилицына, Коммерсантъ / купить фото
«Это совершенно новый взгляд на молнию,— рассказывает Олаф Шолтен, профессор физики из Гронингена и один из авторов исследования.— Прежде считалось, что заряд бьет через сгусток плазмы либо из одной части облака в другую, либо из облака в землю».
Молния возникает, когда сильные восходящие потоки создают нечто вроде статического электричества в больших кучевых облаках. Часть облаков становится положительно заряженной, другая — отрицательно. Разность потенциалов растет и наконец достигает того, что возникает сильнейший разряд — молния. Создается плазма, ионизированный газ, достаточно горячий, чтобы быть электропроводным; затем сгусток плазмы разрастается до разветвленного шнура, длина которого может достичь нескольких километров.
Голландцы использовали радиотелескоп Low Frequency Array (LOFAR). Он состоит из тысяч простых антенн, разбросанных по Северной Европе. Антенны оптоволоконным кабелем связаны с центральным компьютером и работают как единое целое. LOFAR предназначен для астрономических наблюдений, но пригоден и для исследования молний — ее разряды «видны» в радиодиапазоне. Для исследования молний использовались только антенны на территории Голландии.
И это очень точный прибор для наблюдения молний, подчеркивает другой автор исследования, Брайан Хэр: прежде эти каналы, «стрелки», по которым проскакивали молнии, просто невозможно было заметить, слишком они малы и недолговечны. «Стрелки» могут быть длиной 100 м и диаметром менее 5 м, объясняет Хэр, а радиотелескоп позволяет заглянуть прямо в грозовое облако, увидеть трехмерное изображение зарождающегося разряда.
Так вот, к месту, где образуются эти «стрелки», подходит плазменный сгусток, но когда он разряжается первым ударом молнии, контакт сгустка со «стрелкой» пропадает. Облако снова накапливает электричество, контакт восстанавливается и возникает новый разряд. Накопленное электричество, предполагает Шолтен, разряжается импульсным образом. Радиотелескоп позволил увидеть, как «перезаряжается» облако, радуется Хэр, и наконец стало понятно, почему молния может неоднократно ударять в одну и ту же область