Рождённые молниями

8 Фев 2014

Специальный полигон электротехнического института. Здесь молнии создает не природа, а человек. Появление у ученых новых приборов, позволяет заглядывать в тайны природы, недоступные глазу. Изучают молнии и в космосе. Для этого специалисты из Института космических исследований и МГУ отправили на орбиту малый космический аппарат «Чибис». Ученые полагают - в разрядах атмосферного электричества - много неизученного. По одной из научных версий, именно благодаря этому мощному источнику энергии на Земле появились первые клетки жизни.

Их называют голубые Джеты и красные Спрайты – яркие вспышки от электрических разрядов на больших высотах, своеобразные молнии в ионосфере. Однако ученые в терминологии осторожны. Явления новые,  недавно обнаружены….

«По видимому, это особый вид разрядов, не такой, как обычные молнии, есть гипотезы, что молнии их провоцируют, но еще раз подчеркну, особой ясности нет», - объясняет ведущий научный сотрудник лаборатории экстремальной Вселенной НИИ ЯФ МГУ Сергей Свертилов.

Гигантская ветвистая молния и оглушительные раскаты грома – это то, что мы видим и слышим на Земле. До недавнего времени считалось, что вся красота и ужас грозы у нас над головой. Однако грозовые страсти бурлят не только под тучами, но и над ними. Молнии стреляют и вверх, в космос, вызывая разные свечения.

Для изучения высотных молний специалисты из Института космических исследований и Московского университета отправили на орбиту малый космический аппарат «Чибис». Когда спутник пролетает над грозовым фронтом, он фиксирует излучения волн различной длины. ВременнОе разрешение – доли секунды.

«Грозовой разряд очень короткий, это буквально миллисекунды и даже до микросекунд…. Ряд приборов, в частности, радиоприбор за эти миллисекунды накапливает достаточно большой объем информации. И полученную эту информацию мы ее на Земле обрабатываем….», - рассказывает заведующий лабораторией Института космических исследований РАН Станислав Климов.

На карте, где обозначена траектория полета «Чибиса» специалисты отмечают так называемые «рыбные места», здесь гроз всегда много. И вероятность увидеть атмосферные «фейерверки» в этих районах велика.

«Чибис» мы включаем над теми районами, где максимально распределение по грозовым разрядам, это Африка, мы увидели больше гроз существует….иногда здесь над Австралией….сейчас больше в районе Венесуэлы», - объясняет Станислав Климов.

Из космоса наша Земля похожа на закипающий бульон. Бушуют ураганы, торнадо, извергаются вулканы и огромные цепочки грозовых фронтов… Руки так и тянутся к фотоаппарату. Никто из космонавтов не возвращался с орбиты без снимков. И почти у каждого именно там, в космосе, появляется свое любимое природное явление. Для космонавта Павла Виноградова - это молнии.

«Они совершенно разные, друг на друга не похожи, то, что его достаточно много проявления, да, но тем это и интереснее, у меня есть снимки, где я фотографировал молнию на фоне полярного сияния, с Земли этого не увидишь никогда.., - уточняет лётчик-космонавт, Герой России Павел  Виноградов, - Я искал вторичное проявление таких грозовых систем, как они могут разряжаться туда, в ионосферу. К сожалению, сегодня аппаратура не очень может фиксировать, это удача, если мы это поймаем, у меня всего два или три снимка, когда разряд идет вверх, для этого нужна специальная аппаратура, ловить в ручную- это тяжело….»

Разгадать природу молний человечество стремилось давно... Политик и ученый Бенджамин Франклин, которого сейчас больше знают по изображению на стодолларовой купюре, провел эксперимент с воздушным змеем. На верху, закрепил металлический стержень, а на конце веревки - ключик, который от разряда молнии начал светиться. Так Франклин доказал электрическую природу явления. Прошло три века, а у ученых по-прежнему еще немало вопросов. Оказывается, молнии еще и источник самого опасного -  гамма-излучения. То есть, природный реактор у нас над головой?

«Молнии те, в которых рождается гамма-излучение, они должны быть на высоте 10-12 километров. На это внимание сейчас существенно обращают, потому что самолеты сейчас летают на высоте порядка 10 километров, это как раз та область, где может генерироваться это излучение», - рассказывает Станислав Климов.

«Здесь молнию создает не природа, а сам человек. И это несмотря на мороз минус 20. Высоковольтный комплексный стенд электротехнического института. Вот оно грозовое облако, от настоящего отличается, наверное, только размером, меньше. Специалисты советуют, чтобы увидеть искусственную молнию необходимо дождаться темноты. Сейчас же в дневное время доказать, что внутри облако есть разряды, можно с помощью вот это парика, волосы на нем буквально встают дыбом….., - рассказывает специальный корреспондент Ксения Зима.

Принцип действия установки прост, внутрь искусственного облака, подается разряд, частички пара заряжаются, создается электрическое поле и искусственные молнии, кстати, тоже сопровождаются звуком, но это больше похоже на треск, чем на громовые раскаты …..

«Здесь, несмотря на то, что кажется маленькое облачко, в центре этого облака полтора миллиона вольт….в настоящем 10-15 миллионов, в высоком напряжении создается электрическое поле, эффект от этого электрического поля поведение волос, когда начинают заряжаться...», - рассказывает ведущий научный сотрудник Всероссийского электротехнического института Владимир Сысоев.

Дождавшись темноты, нам удается поймать в объектив искусственные молнии. Хотя, были сомнения, что аппаратура справится. Ученые говорят, чтобы увидеть эти молнии во всей красе, необходимы специальные камеры,  которые снимают хотя бы две тысячи кадров в секунду. Для сравнения, это то, что получилось у нас, а это …съемка специальной камерой ...

«У нас есть очень много приборов, усилители, скоростные камеры…., которые позволяют эти процессы наблюдать», - уточняет Владимир Сысоев.

Молнии разряжаются в землю, уходят вверх, переходят из одной грозовой системы в другую – такое разнообразие только подогревает научный интерес. А появление новых приборов, позволяет заглядывать в тайны природы, недоступные глазу.

«Эта установка уникальна, она позволяет, не поднимаясь в грозовую тучу, не поднимая туда приборов, изучать, как молния формирует свой электрический сильный канал с большим током. Что я имею в виду - грозовое облако – это всегда заряженные частички, распределенные на много метров, и вдруг под действием какого-то процесса, эти частички сбрасываются зарядом в канал, вот этот процесс, как происходит сбрасывание большого объема, до сих пор не изучен. То есть, существует очень много гипотез, но наука до сих пор четко не ответила», поясняет Владимир Сысоев

Каждую секунду над нашей планетой гремит до 2000 гроз. А молнии, как и тысячи лет назад, по–прежнему, наводят страх на землян. И небезосновательно. Недавно в Аргентине на пляже от удара молнии погибли люди. В Бразилии, молния попала в статую Христа - символ Рио-де-Жанейро. Это статистика уже нынешнего года …

Хотя, ученые полагают, что в разрядах атмосферного электричества и есть польза. По одной из версий, именно благодаря этому мощному источнику энергии на Земле появились первые клетки, жизнь. Так что, разгадав тайны молний, возможно, выяснится, что своим рождением мы обязаны Зевсу, греческому богу-громовержцу.