Одна из наиболее интересных гипотез происхождения шаровой молнии связывает это загадочное явление не с отдельным видом плазмы, а с веществом самой земли. По этой версии, обычный разряд молнии испаряет частицы грунта, после чего они окисляются и некоторое время светятся. Однако физики пока не считают эту модель универсальным объяснением шаровых молний.
Загадочные светящиеся шары
Шаровая молния остается одним из самых трудноизучаемых атмосферных явлений. Обычно очевидцы описывают светящийся объект размером от нескольких сантиметров до нескольких десятков сантиметров, который появляется во время грозы или вскоре после удара обычной молнии и существует от долей секунды до нескольких секунд.
Проблема в том, что большинство свидетельств основано именно на наблюдениях очевидцев. Необычный светящийся объект легко спутать с электрической дугой, короткой вспышкой, отражением света или даже остаточным изображением на сетчатке.
Поэтому даже подробный рассказ сам по себе не может считаться строгим научным доказательством существования конкретного физического механизма.
При этом шаровые молнии наблюдали не только люди. Существуют и инструментальные регистрации, позволяющие изучать их непосредственно.
Что произошло после удара молнии в Китае
Один из наиболее известных случаев произошел в Китае в 2012 году и был описан исследователями в 2014-м в Physical Review Letters. После удара обычной молнии в землю ученые одновременно зафиксировали движущийся светящийся объект видеокамерой и спектрографами.
Особенно важным оказался его спектр. В нем обнаружили линии кремния, железа и кальция — элементов, содержащихся в почве.
Это наблюдение согласуется с гипотезой, согласно которой молния способна испарить часть грунта в месте удара. Образовавшиеся частицы затем вступают в реакцию с кислородом, а выделяющаяся при этом энергия может поддерживать свечение вещества некоторое время.
Такой механизм объясняет, почему светящийся объект может появиться непосредственно после удара молнии и почему в его спектре обнаруживаются элементы земной поверхности.
Но одного наблюдения недостаточно, чтобы считать эту гипотезу окончательно подтвержденной.
У шаровой молнии может быть несколько механизмов
Физики рассматривают и другие возможные объяснения. Среди них — плазменные образования, которые поддерживаются внешним электрическим или электромагнитным полем, микроволновое излучение, удерживаемое внутри плазменной оболочки, горящие аэрозоли из наночастиц, а также коронные и поверхностные электрические разряды.
Некоторые из этих явлений удавалось получить в лабораториях. Исследователи создавали светящиеся плазменные и аэрозольные образования, которые внешне напоминали шаровые молнии.
Однако воспроизвести в контролируемых условиях весь набор свойств, приписываемых природным шаровым молниям, пока не удалось.
Почему загадка остается нерешенной
По словам старшего преподавателя кафедры физики и технической механики РТУ МИРЭА Николая Зенченко, под названием «шаровая молния» могут скрываться сразу несколько разных процессов.
Именно поэтому наблюдение китайских исследователей важно, но не решает проблему полностью. Оно показывает, что испарение грунта после удара молнии действительно может создавать светящийся объект с характеристиками, похожими на некоторые наблюдения шаровых молний.
Но пока неизвестно, объясняет ли этот механизм все подобные случаи или только часть из них. Единой физической модели, которая могла бы воспроизвести все наблюдаемые свойства шаровой молнии и доказать, что именно такой процесс происходит в атмосфере, у науки по-прежнему нет.






