1000 чудес со всего света

13 мая 2006 г. исследователи из Института физики плазмы имени Макса Планка и Берлинского университета имени Гумбольдта сумели в лабораторных условиях воспроизвести таинственный природный феномен — образование шаровых молний (плазмоидов — plasmoids). Они применили подводный электрический разряд для того, чтобы получить люминесцентные плазменные облака, по своему виду напоминающие классический «файербол», причем это явление наблюдалось на протяжении почти половины секунды, а диаметр подобных «шариков» составлял 10–20 см.

В Петербургском институте ядерной физики уже несколько лет также существует мастерская шаровых молний. Здесь была создана установка, с достаточной точностью воспроизводящая природный процесс рождения молний на влажной поверхности: здесь есть медный ввод, играющий роль громоотвода, кварцевая трубочка с электродом, открытая поверхность водопроводной воды. В роли громового облака выступает батарея конденсаторов на 600 мкФ, которую можно заряжать до — 5,5 кВ. Это серьезное напряжение — малейшая неосторожность при работе с ним грозит смертельной опасностью. Вода в полиэтиленовой чашке должна быть заземлена, для этого на дно положен медный кольцевой электрод. Он соединен изолированной медной шиной с землей. Положительный полюс конденсаторной батареи тоже заземлен. От медного ввода хорошо изолированная шина ведет к центральному электроду. Это цилиндрик из железа, алюминия или меди, диаметром 5–6 мм, который плотно окружен трубочкой из кварцевого стекла. Она возвышается над поверхностью воды на 2–3 мм, сам электрод опущен вниз на 3–4 мм. Образуется цилиндрическая ямка, куда можно опустить каплю воды. Конец медного провода от отрицательного полюса конденсаторной батареи нужно закрепить на длинной эбонитовой ручке. Если быстро коснуться этим разрядником медного ввода, то из центрального электрода с хлопком вылетит плазменная струя, от которой отделится и поплывет в воздухе шаровой плазмоид. Цвет его будет разным: с железного электрода сорвется яркий белесый плазмоид, с медного — зеленый, а с алюминиевого электрода — белый с красноватым отливом (такие плазмоиды видят летчики, когда в самолет ударяет молния).

Данные о физиологическом действии шаровой молнии весьма противоречивы и сводятся, как правило, к поражению электрическим током. В апреле 1976 г. в журнале «Нейчур» обсуждался случай, который произошел в английском графстве Уэст-Мидленде: через туловище женщины, готовившей еду, прошел небольшой голубой шарик. Но единственными неприятными последствиями были энергетические вихревые потоки, нагрев, которому подверглось ее обручальное кольцо, и ожог пальца.

Однако имеется и немало свидетельств о том, что шаровая молния может причинить сильную травму или даже убить человека. Так, внезапно появившаяся шаровая молния насмерть поразила человека, сидевшего на мотоцикле позади водителя. Иногда шаровая молния причиняла тяжелые травмы. На коже потерпевших могут возникать ожоги в виде красных веточек или зигзагообразных отметин. Иногда встреча с молнией заканчивалась легким обмороком, но имеется несколько примеров, когда пострадавший попадал в больницу на несколько дней или даже недель. При этом иногда фиксируются расстройства сердечного ритма, предынфарктное состояние, боль в сердце, ожог кожи груди. Подобные пугающие последствия встречи с шаровой молнией, как считают ученые, заключаются не в самом атмосферном явлении, а в электрическом состоянии окружающих предметов.

Во время грозы на отдельных участках поверхности земли и находящихся на ней предметах могут находиться значительные заряды, а шаровая молния обладает свойством снимать с проводников накопленное электричество. При контакте с заряженным проводником в нем возникает кратковременный импульс тока, при котором заряды, проходя через шаровую молнию, рассеиваются в воздухе. Сама шаровая молния в этот момент распадается, что и воспринимается наблюдателями как взрыв. Энергия, выделяющаяся при взрыве, не имеет никакого отношения к энергии, запасенной в самой шаровой молнии, — она накапливается в заряженных проводниках, а шаровая молния служит лишь катализатором для освобождения этой энергии. С этой же точки зрения можно объяснить, почему зачастую шаровые молнии «умирают» тихо. Такой исход означает, что проводник не был заряжен, поэтому при отсутствии зарядов в окружающих предметах встреча с шаровой молнией безопасна.

Молния-фотограф

Кроме загадочной шаровой молнии атмосферное электричество может дарить иные невероятные зрелища. В частности, в Венесуэле в устье реки Кататумбо, в том месте, где она впадает в озеро Маракайбо, на протяжении 140–160 ночей в течение 10 часов с периодичностью около 280 раз в час возникают яркие линейные молнии, но их свечение не сопровождается никакими звуками. Это поистине феерическое зрелище. По мнению ученых, молнии Кататумбо являются одним из самых больших источников восстановления озонового слоя Земли.