Молнии на реке Кататумбо

Учёные, работающие с проектом LOFAR (LOw Frequency ARray), который представляет собой интерферометрическую решетку из радиотелескопов, распределённых по Европе, совершили сразу два важных экспериментальных подтверждения высказанных ранее гипотез. Во-первых, оказалось, что с помощью радиотелескопов можно изучать грозовые облака. Во-вторых, судя по всему, молнии действительно возникают в результате вмешательства в атмосферу космических лучей.

Молнии знакомы с детства практически всем жителям планеты. Мощный электрический разряд выравнивает возникшую разность потенциалов между облаками, или между облаками и землёй. Все свойства молний не изучены до сих пор, в частности, не ясна конкретный механизм их возникновения. Сама по себе разность потенциалов, вызывающая молнии, недостаточно сильна для того, чтобы превратить воздух из диэлектрика в проводник.



Среди выдвинутых гипотез наиболее популярной считается та, что объясняет ионизацию атмосферы влиянием высокоэнергетического космического излучения. Когда частица из космоса, обычно протон или более тяжёлое ядро, сталкивается с молекулами воздуха, она запускает цепную реакцию, в которой миллионы электрически заряженных частиц устремляются к земле. Благодаря их взаимодействию с геомагнитным полем планеты рождаются волны, которые улавливают радиотелескопы LOFAR.

Основная, и самая плотная часть решётки из телескопов, распределена на участке в 6 кв.км. на территории Нидерландов. За три года наблюдений учёные обнаружили 762 появления высокочастотных «дождей». Как поясняет Пим Шелларт, радиоастроном, работавший над проектом, и руководитель исследования, в хорошую погоду радиоволны идут к Земле стройными рядами с одинаковой поляризацией. Когда неподалёку начинается гроза, радиоволны начинают вести себя хаотически.



Наблюдениям за космическими объектами такие помехи только мешают. Но, решив изучить молнии, учёные включили электрические поля высокой эффективности, возникающие в грозовых облаках, в свою компьютерную модель. В результате оказалось, что расчёты совпали с получаемыми через радиотелескопы данными. Хейно Фалке, один из работающих на LOFAR астрономов, раньше мечтавший лишь о хорошей погоде, теперь, наоборот, дожидается грозы. «Как учёные, мы ждём момента, когда молния ударит прямо в середину LOFAR. Но как радиоастрономы, мы надеемся, что этого не случится».

Любителям этого завораживающего атмосферного явления можно порекомендовать отправится на реку Кататумбо в Венесуэле. В её устье почти половину ночей в году происходит уникальное природное явление – там на протяжении 10 часов ночью непрерывно сверкают молнии. Это представление видно за 40 км от места событий, и потому даже используется для навигации местными судами.