«Наука и Техника» [журнал для перспективной молодежи], 2006 № 07 (7)

Разряд на землю носит искровой характер, можно сказать, что обычная молния — это гигантская искра. Разряд в электросферу происходит в иных условиях. Воздух на таких высотах существенно разрежен и искровой разряд переходит в другую форму тлеющего разряда. Теперь это уже не короткоживущая молния, а достаточно длительно существующий разрядный столб. Так возникают эти таинственные световые колонны над грозовыми облаками. А в летные наставления теперь внесены уточнение о том, что над вершинами очень высоких грозовых облаков полет может быть не менее опасен, чем под ними — мощность сверхмолнии иногда достигает миллиона и более киловатт.

Молнии за пределами атмосферы

В 1989 году были впервые сфотографированы “спрайты” — слабо светящиеся молнии, вспыхивающие на доли секунды в верхних слоях атмосферы, примерно в 65–80 километрах от Земли. Эти молнии, окрашенные в синий или красный цвета, сверкают под аккомпанемент необычного — инфразвукового — грома. Наблюдения за ними удобно вести с околоземной орбиты. На снимках, сделанных из космоса, видны невероятной величины огненные столпы. Их диаметр порой достигает 90 километров, но сила свечения невелика, а потому с поверхности Земли их не видно. Спрайты нередко сравнивают со сполохами полярного сияния. Но если те возникают при проникновении из космоса высокоэнергетичных протонов и электронов, то для спрайтов источником энергии становятся грозовые разряды. Очевидно, при вспышке молнии распространяется электромагнитный импульс, возбуждающий слабое свечение молекул воздуха. Многочисленные исследования показали, что спрайты почти всегда сопровождают грозу.

Шаровая молния

Физическая природа ШМ до сих пор не познана, а ее способность внезапно возникать и исчезать, проникать сквозь стекла и стены вызывает «к жизни» множество гипотез.

Обычно она представляет собой матовый шар оранжевого, желтого или красного цвета, светящийся как лампочка в 60 ватт, имеет размеры около 20–50 сантиметров и передвигается со скоростью 0,5–1 метр в секунду, и что ее наблюдают от десятка секунд до минуты.

Шаровая молния является интенсивным источником электромагнитного излучения вплоть до сверхвысокочастотного. Именно последнее проделывает разные “шутки”: испаряет кольца у людей прямо с пальцев, выводит из строя телефоны, радиоприемники, телевизоры, в общем всю технику, где есть катушки и трансформаторы. Низкочастотные излучения могут воздействовать и на психику человека, С вызывая галлюцинации, головную боль, чувство страха.

Скупые рассказы очевидцев да горстка фотографий — вот все, чем располагает наука. Как пессимистично заявил один из ученых, мы знаем о ШМ не больше, чем древние египтяне ведали о природе звезд. Что же касается ее природы, то на сегодняшний день имеется более ста гипотез, претендующих на объяснение физической сути шаровой молнии. Однако ни одна из них не подтвердилась с достаточной степенью надежности. Кто говорит, что шаровая молния — это облачко плазмы, кто видит в ней миниатюрную черную дыру, а кто — стянутое в узел энергетическое поле. Исследования шаровой молнии ведутся уже несколько веков, впрочем, без особых результатов.

Вопросы и загадки

Можно сформулировать несколько вопросов, ответы на которые должна дать полная теория шаровой молнии: Почему шаровая молния столь устойчива? Ведь если это газообразное образование, то при таких температурах этот газ или плазма тут же перемешается с окружающим воздухом. Что препятствует такому перемешиванию

Откуда берется такая устойчивость формы? Это должно означать наличие довольно сильного поверхностного натяжения на границе, отделяющей ШМ от окружающей атмосферы. Неужели такое возможно на границе раздела двух газов?

Почему ШМ не всплывает? Ведь облако горячего газа должно всплывать под действием силы Архимеда!

Как ШМ умудряется существовать в течение такого длительного времени? Ведь если внутри нее плазма и если нет подпитки энергией извне, то почему плазма моментально не рекомбинирует? Может быть, есть внешняя подпитка энергией, невидимая глазу?

Откуда в ШМ такие запасы энергии (а ведь по оценкам, типичная шаровая молния содержит десятки и сотни килоджоулей)?

Как ШМ умудряется обходить препятствия, протекать сквозь небольшие отверстия? Ведь если это просто заряд, то он должен притягиваться к окружающим телам. Почему здесь не проявляются простые законы электростатики?

Некоторые гипотезы о природе шаровой молнии

Даже если считать только предположения, опубликованные в серьезных научных журналах, то количество теоретических моделей, которые с разной степенью успеха описывают явление и отвечают на эти вопросы, составляет десятки. Перечислим некоторые из них.