Как коронный разряд вызвал шаровую молнию внутри самолета? Как ионы и разряды создают феномен

Представьте себе, что вы летите на огромном транспортном самолёте, пробираясь сквозь плотную пелену тумана. Внезапно, прямо перед вами, внутри кабины, возникает светящийся шар, медленно и величественно плывущий по салону. Звучит как сцена из научно-фантастического фильма? А вот и нет. Это реальное наблюдение шаровой молнии, зафиксированное экипажем военно-транспортного самолёта C-133A.

Предвестники таинства: корона на носу самолёта

На этот раз, в отличие от многих других случаев, появлению шаровой молнии предшествовал необычный феномен — коронный разряд. «Огни святого Эльма», как их поэтично называют, — сияющие голубоватые выступы на обтекателе радара, расположенном на носу самолёта. Эти образования возникают из-за электрических полей, которые усиливаются на металлических выступах самолёта, в данном случае — на специальных разрядниках.

Разрядники, по сути, представляют собой металлические полосы, встроенные в обтекатель. Их задача — защитить радар от ударов молнии. Они перенаправляют электрический заряд от удара на корпус самолёта, не позволяя ему повредить антенну. Но как оказалось, эти же разрядники могут стать отправной точкой для ещё более загадочного явления.

Зарядка в воздухе: как самолёт становится генератором

Сам по себе самолёт, летящий в тумане, может накапливать электрический заряд, подобно гигантскому конденсатору. Капли тумана, сталкиваясь с обшивкой самолёта, «сдирают» с него электроны, тем самым создавая электрическое поле вокруг. Причем интенсивность этого поля особенно высока на заостренных частях — на обтекателе радара, крыльях и хвостовом оперении.

В результате ионизации воздуха вокруг разрядников возникает коронный разряд, а вместе с ним и множество ионов, устремляющихся по потоку воздуха в сторону кабины. И вот здесь начинается самое интересное.

Сгущение заряда: у окон появляется загадочный гость

Переднее стекло кабины, представляющее собой изолятор, служит своего рода экраном, на котором скапливаются ионы. Накапливаясь, они создают мощное электрическое поле внутри кабины, способное инициировать разряд на внутренней поверхности стекла. И тут появляется она — светящаяся сфера, свободно парящая в воздухе.

Наблюдатели отмечали, что шаровая молния не касается никаких предметов, не издаёт ни звука и словно отталкивается от препятствий на своём пути. Она словно следует по невидимому каналу воздушного потока, скользя от передней части кабины к хвостовой, прежде чем исчезнуть. Это очень похоже на то, как ведёт себя заряженный аэрозоль в электрическом поле.

Сквозь стены: оптический обман или проявление другой реальности?

Одним из самых загадочных аспектов шаровой молнии является её способность проходить сквозь твёрдые предметы. Но так ли это на самом деле? В упомянутом случае, светящийся шар прошел сквозь стеклянные окна, хотя известно, что они являются диэлектриками. Учёные допускают, что в некоторых случаях это может быть лишь оптической иллюзией. Представьте, что разряд возникает вблизи окна и постепенно увеличивается в размерах — создаётся впечатление, что светящийся объект подходит снаружи.

Впрочем, нельзя полностью исключить, что шаровая молния способна проникать сквозь твёрдые предметы. Возможно, это связано с тем, что её структура представляет собой плазму — ионизированный газ, взаимодействующий с окружающим пространством иным образом, чем обычные предметы.

Танец огня: цвет и интенсивность шаровой молнии

Цвет шаровой молнии может варьироваться от голубого до жёлтого и красного, а интенсивность свечения — от слабой до довольно яркой. В данном случае, наблюдали шар с «огненной» окраской, как у горящих углей, но без тени. По оценкам, мощность такого объекта, видимого в темноте, могла составлять всего 50 мВт.

Исследование показало, что красное свечение шаровой молнии может быть связано с присутствием в ней метастабильных молекул кислорода. Эти молекулы обладают избыточной энергией и, сталкиваясь друг с другом, могут излучать свет в красном диапазоне.

Шаг к разгадке: от короны до сферы

Это исследование даёт ещё одно подтверждение тому, что шаровая молния — это не просто природный феномен. Это комплексный процесс, включающий накопление заряда, коронный разряд и возникновение светящейся сферы. Возможно, именно коронный разряд является ключевым звеном в цепочке событий, приводящих к появлению этого загадочного гостя из грозовых далей. Хотя полная природа шаровой молнии ещё не разгадана, каждая новая научная работа приближает нас к пониманию этой удивительной тайны.

Остаётся надеяться, что дальнейшие исследования помогут приподнять завесу тайны над загадочной шаровой молнией, которая продолжает удивлять и восхищать человечество своей непостижимостью.