Астрофізик Хейно Фалке (Heino Falcke) з університету Неймегена в Нідерландах і його колеги виміряли інтенсивні електричні поля всередині грозових хмар. Зробили вони це за допомогою радіообсерваторій, що використовуються для спостережень за електромагнітними спалахами, викликаними космічними променями. Раніше такі поля вже вимірювалися за допомогою ракет-зондів і повітряних куль. Однак техніка групи Фалке — кращий інструмент для дослідження походження блискавок і таємниці їх формування.
Фалке використовував інструмент LOFAR – мережу з радіоантен і детекторів частинок, розташованих в п’яти європейських країнах. LOFAR був побудований як інструмент багатоцільового вивчення радіохвиль далеких космічних явищ, а також наслідків впливу космічних променів в атмосфері Землі.
[ads2] Діє система виявлення за наступним принципом.Коли заряджена частинка космічних променів (протон або важке ядро атома) зіштовхується з молекулою повітря, це викликає ланцюгову реакцію, в якій мільйони заряджених частинок (в основному електронів) обрушуються вниз до Землі. Антени LOFAR виявляють радіохвилі, які випускаються цими зарядженими частинками під час падіння через взаємодію з геомагнітним полем.
З допомогою центральної частини LOFAR (установки, що розкинулася в Нідерландах на площі 6 квадратних кілометрів і містить безліч антен) команда Фалке проводила свої вимірювання під час 762 гроз в період з червня 2011 року по вересень 2014-го.
У гарну погоду дослідники спостерігали «впорядковані структури». Радіохвилі потрапляли в детектори, демонструючи рівну поляризацію, що відповідало теоретичним моделям дослідної групи. Однак малюнок поляризації змінювався, коли з’являлися хмари.
Всередині грозової хмари генеруються інтенсивні електричні поля, що несуть негативні електричні заряди в нижньому шарі, а позитивні заряди – у верхньому. Блискавка проводить електрику каналом, який ненадовго відкривається в атмосфері і частково відновлює баланс електричних зарядів, а також баланс між різними шарами хмар і між хмарою і поверхнею Землі.
Читайте також:
Проте вчені досі так і не можуть зрозуміти, що саме і яким чином викликає розряд блискавки. Електричні поля досить сильні, але тільки їх недостатньо для перетворення повітря від стану електричного ізолятора (не проводить струм) до провідника.
Деякі фахівці вважають, що виною тому космічні промені. Ймовірно, саме інструменти LOFAR допоможуть засікти космічні промені, що надходять одночасно з появою блискавок.
Наукова стаття Фалке і колег, що пояснює як це можна зробити, була опублікована у виданні Physical Review Letters.
Натхнення: nanonewsnet.ru