Российские ученые назвали космические лучи причиной молний

Российским ученым Анатолию Карашину и Александру Гуревичу, статья которых была опубликована в журнале Physical Review Letters, удалось найти новые экспериментальные подтверждения теории, согласно которой космические лучи являются причиной молний.

Отметим, что в настоящее время ученые не могут достоверно ответить на вопрос, что именно вызывает молнию. Принято считать, что для возникновения между землей и облаками (либо просто между соседними облаками) разряда необходима большая разница потенциалов – когда она достигается, возникает пробой; однако в действительности оказывается, что наблюдаемые потенциалы в облаках на порядок меньше тех, которые необходимы для пробоя.

Еще в 90-х годах российский физик Александр Гуревич предложил теорию возникновения разрядов на основе открытого им эффекта пробоя на убегающих электронах (ПУЭ) – лавинообразное размножение быстрых электронов с характерной энергией 0,1-10 мегаэлектронвольт в веществе. В атмосфере ПУЭ возникает в постоянном электрическом поле, которое на порядок меньше поля обычного пробоя, а «затравкой» для ПУЭ являются космические лучи.

В новой работе ученые изучили данные наблюдений за более чем 3800 молний. В нескольких сотнях случаев они выявили, что молниям предшествует радиоимпульс, характеристики которого совпадают с полученными Гуревичем в результате математического моделирования процесса возникновения молний.

Отметим, что основным недостатком теории Гуревича являлось то, что космические частицы с энергией, нужной для запуска пробоя на убегающих электронах, встречаются реже, чем молнии. Ученые объясняют это тем, что дополнительную энергию для ПУЭ сообщают свободные электроны, которые возникают в результате механической ионизации в грозовом облаке и пролетают рядом с градинами или каплями.