Американски и европейски физици успяха да отговорят на стария въпрос: какво точно предизвиква разряда на мълния в облаците. За да направят това, те се възползвали от нискочестотния масив LOFAR, съставен от хиляди малки радиотелескопи, първоначално предназначени за астрономически наблюдения и разработени от нидерландски инженери. Статията на изследователите е публикувана в списание Geophysical Research Letters.
„Това е някак неудобно. Това е най-енергийният процес на планетата и нямаме представа как работи", казва Брайън Хеър, изследовател на мълнии от Университета в Грьонинген в Нидерландия и един от съавторите на изследването.
Много е трудно визуално да се проучи процесът на образуване на мълния, тъй като гръмотевичните облаци са непрозрачни. Метеорологичните балони и ракети наскоро дали на учените възможност да изучават вътрешността на облаците, но самото им присъствие вътре в облаците изкривява данните, създавайки изкуствено искри, които иначе не биха възникнали естествено.
Сега на помощ на изследователите се притекли инструментите на радиоастрономите. Масивът от радиотелескопи LOFAR първоначално е бил проектиран да изучава далечни галактики и експлодиращи звезди, но се оказал чудесен и за изучаване на светкавиците на Земята.
Low-Frequency Array (LOFAR). Снимка: LOFAR / ASTRON / CC BY 3.0
По време на снимките се оказало, че материализиращата се мълния преди появата си генерира милиони произволни радиоимпулси, но почти всички идват от малка площ с размер 70 м дълбоко в гръмотевичния облак. Една от теориите гласи, че разрядите на мълнии може да се провокират от космически лъчи - високоенергийни частици от Космоса, които се сблъскват с електроните в облака и по този начин причиняват електронни лавини, които усилват електрическите полета. Сега обаче изследователите успели да потвърдят конкурираща се теория - че всичко започва със струпване на ледени кристали в облака.
Турбулентните сблъсъци между кристалите им позволяват да се освободят от част от електроните, като единият край на всеки леден кристал става положително зареден, а другият – отрицателно. Пътеките от йонизиран въздух пораждат стримери, един от които в крайна сметка се оказва достатъчно горещ и проводим, за да се превърне в лидер - канал в атмосферата, през който може да пътува пълноценна мощна мълния.
