Физики: шаровые молнии возникают при сгорании почвенного кремния

Китайским физикам удалось впервые провести спектрографические измерения шаровой молнии — данные подтверждают гипотезу, что она возникает при сгорании компонентов почвы, испарившихся при ударе "обычной" молнии, сообщает Physics World.

До сих пор ученым не удавалось исследовать шаровые молнии из-за их непредсказуемого поведения. В 2010 году это заставило физиков из университета Инсбрука предположить, что как минимум часть шаровых молний — галлюцинации, вызванные воздействием на мозг человека мощных магнитных полей во время грозы.

В 2012 году трем физикам из китайского Северо-западного университета — Цзянь Юну Ценю (Jianyong Cen), Пин Юаню (Ping Yuan) и Сы Мину Сюэ (Simin Xue) — удалось исследовать шаровую молнию с точными приборами. Ученые проводили съемку грозы на плато Цинхай (запад КНР) с помощью высокоскоростных камер, оснащенных спектрографами высокого разрешения, цитирует РИА Новости.

После удара "обычной" молнии возник светящийся шар диаметром около 5 метров, он двигался со скоростью 8,6 метра в секунду и исчез примерно через 1,5 секунды. Все это явление было заснято с расстояния 900 метров цифровой видеокамерой, а вторая его половина — с помощью камеры, делавшей 3 тысячи кадров в секунду (сначала ее "ослепил" удар молнии).

В спектре шаровой молнии ученые нашли линии кремния, железа, кальция — основных компонентов почвы. В статье, принятой к печати в Physical Review Letters, они отмечают, что это поддерживает ранее выдвинутую гипотезу об образовании шаровой молнии из паров кремния: сильный жар от "обычной" молнии испаряет оксид кремния из почвы, причем почвенный углерод "отнимает" у него кислород, а ударная волна поднимает уже чистый кремниевый пар в воздух, где он начинает светиться, вновь окисляясь.

В 2000 году описывающую такой механизм теорию выдвинул Джон Абрахамсон из Кентерберийского университета, а в 2006 году Владимир Дихтярь и Эли Йерби из Тель-Авива воспроизвели этот эффект в лаборатории. Но ученым пока не удалось объяснить другой эффект — колебания яркости шаровой молнии с частотой 100 герц. Они предположили, что это может быть связано с расположенной поблизости высоковольтной ЛЭП с током частотой 50 герц.