Надблискавки, “червоні примари” і “блакитні струмені”
На початку 1970-х років в США почав функціонувати космічний розвідник “Вела”, призначений для реєстрації неоголошених випробувань атомної зброї, зокрема, третіх країн, охочих потрапити у вже сформований “ядерний клуб”. На борту супутника встановили фотодатчики, а також детектори гамма-випромінювання. І майже відразу ж у південній частині Атлантичного океану були зареєстровані потужні світлові спалахи, що супроводжувалися імпульсами гамма-випромінювання. Підозра відразу впала на ПАР, яка тоді й не приховувала бажання роздобути атомну бомбу.
Поки конфлікт дозволявся по дипломатичних каналах, “Вела” зафіксувала аналогічні спалахи і над екваторіальній областю Тихого океану. Число спалахів було неправдоподібно велике, і поступово версія про таємні випробуваннях третіми країнами атомних зарядів відпала. Тоді стали шукати іншого винуватця і згадали про несприйнятими наукою повідомленнях, що почали надходити з 1930-х років, про блискавичних розрядах, що йдуть не так на Землю, а у верхні шари атмосфери. За світловий енергії спалахів була оцінена потужність електричних розрядів, спрямованих вгору. Вона виявилася неправдоподібно великий, в сотні і тисячі разів могутніше енергії звичайної блискавки. Це явище було названо надблискавок. Встановили, що лише один розряд зі ста йде по протиприродного шляху в космос.
Противники цієї гіпотези восторжествували, коли аналогічні спалахи були зареєстровані геофізичними супутниками серії “ОГО”. Фотодатчики, встановлені на цих супутниках, “дивилися” не так на Землю, а в космос і, по ідеї, не повинні були реєструвати молніевие розряди, які замикалися на нижню іоносферу на висоті близько 80 кілометрів. Звідси випливав висновок, що природа цих спалахів інша й, швидше за все, це були надшвидкісні метеори, що влітають у земну атмосферу зі швидкостями 50-100 кілометрів на секунду.
Дискусія тривала до 1980-х років. У встановленні істини значну роль зіграли повідомлення льотчиків сверхвисотних літаків (включаючи “Конкорд”), які на вустах 15-25 кілометрів спостерігали незвичайні феномени: тривалі розряди і цілі колони світла, переважно темно-червоні і лілові, спрямовані з вершин грозових хмар в космос.
Після того як подібні утворення стали фіксуватися і метеорологічними локаторами, стала зрозуміла і причина настільки дивної поведінки блискавок.
Згадаймо відомий шкільний досвід, що демонструє ефект світіння розріджених газів. Якщо взяти довгу скляну трубку, в торцях якої упаяно металеві електроди, і прикласти до них напругу в десятки тисяч вольт, то нічого не відбудеться. Але якщо за допомогою вакуумного насоса почати відкачувати з трубки повітря, то при певному, досить низькому, тиску там спалахне тривалий, так званий тліючий розряд.
Аналогічне явище спостерігається і в атмосфері. У разі звичайного грозової хмари, вершина якого не досягає верхньої межі тропосфери (у помірних широтах це 10-12 кілометрів), йому легше розрядитися на землю або всередині хмари, оскільки над ним є ще досить щільна атмосфера. Проте в деяких випадках вершина грозової хмари виходить за межі тропосфери, досягаючи висоти 15-18 кілометрів. Оскільки майже половина електричного заряду зосереджена у верхній частині грозової хмари, то пробій вниз, через потужний і найбільш щільний шар повітря, буде утруднений. З іншого боку, цей розряд виявляється в дуже розрідженої частині атмосфери, і її щільність у напрямку вгору убуває. Завдяки цьому блискавичний розряд починає йти по шляху найменшого опору, прямуючи вгору, в іоносферу.
Як ми пам’ятаємо по шкільному досвіду, в розрідженому повітрі електричний розряд приймає іншу форму і стає короткочасним, іскровим, а тривало існуючим – тліючим. Так виникають світлові стовпи і колони, що йдуть з верхньої частини хмари в космос. Чим більше заряд хмари, тим довше існує такий розряд. За даними льотчиків, час існування світлових колон становить від кількох секунд до хвилин. 1990-і роки породили нову сенсацію: були зафіксовані невідомі раніше явища, що виникають над вершинами потужних грозових хмар. На фотографіях, зроблених високочутливими швидкісними камерами, були відображені фантастичні освіти, як би злітають і ширяють над вершинами грозових хмар. Одночасно були зареєстровані і сплески гама-випромінювання. Дослідники назвали їх “червоними примарами” і “блакитними струменями”. Перші відомості про них були повідомлені на зборах Американської асоціації з розвитку науки фізиком з Мерілендського університету Деннісом Папандопулосом.
“Червоні примари” виглядають як величезні язики полум’я, що виникають над грозовою хмарою в момент молніевого розряду. Неозброєним оком їх не видно, але впевнено реєструються в інфрачервоному діапазоні. Судячи по знімках, “примари” простягаються від вершини хмари до висоти близько 100 кілометрів. “Блакитні струменя” виникають там же і зі швидкістю близько 300 км / год вузькими пучками йдуть вгору, зникаючи на висоті близько 50 кілометрів. Природа обох явищ поки не розгадана. Ті читачі, які в лютому 2003 року дивилися серіал “Бурхлива планета”, у фільмі, присвяченому грозам, могли спостерігати “червоні примари” і “блакитні струмені” на телевізійному екрані.
(2 votes, average: 4.00 out of 5)