JGRA: к возникновению молний оказались причастны космические лучи

Исследования, проведенные учеными из Университета штата Пенсильвания, проливают свет на происхождение молний, указывая на их сложные электрические механизмы. Результаты работы были опубликованы в Journal of Geophysical Research: Atmospheres. На протяжении долгого времени считалось, что молнии представляют собой простые электрические разряды, которые перемещаются между облаками и земной поверхностью. Однако недавние открытия показывают, что процесс их формирования требует более детального объяснения.

С помощью математической модели ученые проанализировали, как в атмосфере возникают рентгеновские вспышки, предшествующие молниям. Исследователи отметили, что основным источником электронов являются космические лучи. Под воздействием мощных электрических полей в грозовых облаках эти электроны сталкиваются с молекулами воздуха, что приводит к образованию рентгеновского излучения. Оно, в свою очередь, инициирует цепную реакцию, которая в конечном итоге вызывает молнию. Ученые назвали это явление земной гамма-вспышкой.

Профессор Виктор Пасько, руководитель исследования, подчеркнул, что работа предоставляет первое точное количественное объяснение тому, как молнии возникают в природе. Для подтверждения своей модели авторы сравнили ее результаты с данными, полученными из космоса, с земли и с высоты, что позволило определить условия, при которых в облаках появляются рентгеновские вспышки и радиосигналы до появления самой молнии.

Профессор отметил, что такая цепная реакция может происходить в очень небольших областях, аналогичных тем, где ранее наблюдались гамма-вспышки. При этом сила реакции может варьироваться, что объясняет, почему некоторые рентгеновские вспышки во время грозы не сопровождаются радиоволнами или светом.