Японские физики научились предсказывать удары молний

25 июня 2019 21:01    /    В мире

Новости-Азербайджан. Вспышки молний предваряют почти незаметные всплески гамма-излучения, наблюдения за которыми позволяют достаточно точно предсказать следующий удар электричества. К такому выводу пришли японские ученые, опубликовавшие результаты своих наблюдений в журнале Communications Physics.

"Наше открытие - огромный шаг вперед в изучении молний. Пока сложно сказать, но если данные будут достаточно качественными после удвоения числа детекторов, мы сможем предсказывать молнии за 10 минут до того, как они возникнут, и локализовать место удара с точностью до двух километров", - заявил Юки Вада (Yuuki Wada) из Киотского университета (Япония).

Природа молний была разгадана еще в 1749 году американским естествоиспытателем Бенджаменом Франклином. Он обнаружил, экспериментируя с громоотводами и воздушными змеями, что молнии представляют собой электрические разряды между грозовыми облаками и поверхностью Земли.

До недавнего времени ученые полагали, что при накоплении отрицательных зарядов в облаке между ним и поверхностью возникает электрическое поле, и когда оно достигает определенной пороговой энергии, возникает "пробой" и происходит электрический разряд - молния.

В начале текущего десятилетия, благодаря исследованиям российских физиков, картина стала сложнее - оказалось, что в рождении молний замешаны космические лучи, выступающие в качестве "спускового крючка" для вспышек электричества.
Кроме того, данные со спутника "Чибис-М" указали, что молнии представляют многоуровневые структуры, так называемые фракталы, физические свойства и устройство микроячеек которых идентично всей молнии в целом.

Два года назад Вада и другие японские физики под руководством Теруаки Эното (Teruaki Enoto) открыли еще одно необычное свойство молний, наблюдая за вспышками гамма-излучения, возникающими при рождении молний в высоких слоях атмосферы.

Изучив их свойства, ученые заметили нечто необычное - пик этих всплесков приходился на ту часть спектра, которая обычно связывается с процессом аннигиляции антиматерии и никогда раньше не встречалась в природных процессах на Земле. Последующие наблюдения показали, что молнии порождают достаточно мощные вспышки рентгена и гамма-волн, способные "выбивать" нуклоны из атомов кислорода и азота и превращать их в нестабильные изотопы.

Позже ученые начали замечать, что с молниями был связан не один, а два разных типа гамма-излучения. Помимо относительно длинных вспышек, возникавших уже после разрядов электричества и порожденных "торможением" электронов, японские физики открыли более короткие всплески этих волн, природа которых оставалась для них загадкой.

Наблюдая за ними, ученые заметили нечто необычное - они рождались в тех же точках, где в тот же момент возникали разряды электричества. Некоторые короткие гамма-вспышки даже предшествовали появлению молний.
Когда японские исследователи проанализировали их природу, Эното, Вада и их коллеги пришли к неожиданному выводу - их источником служил каскад ядерных реакций, вызванных рождением кислорода-15 и азота-13. Это радикально изменило представления ученых о том, как рождаются молнии и эти изотопы.
Оказалось, что все происходит ровно наоборот. Сейчас физики предполагают, что не молнии порождают эти нестабильные элементы, а их формирование под действием коротких всплесков гамма-излучения запускает цепную реакцию, в ходе которой рождаются разряды электричества и связанные с ними "длинные" вспышки гамма-излучения.

В ближайшее время японские исследователи планируют проверить эту теорию, значительно повысив число детекторов гамма-излучения и улучшив их чувствительность и мощность. Это позволит им точнее локализовать источники коротких вспышек, понять, что их порождает и проверить, действительно ли они замешаны в формировании молний.

Если эта теория подтвердится, то это открытие, как отметил Вада, будет важным не только для физиков, но и археологов и палеонтологов. Дело в том, что раньше исследователи считали, что тяжелый углерод-14, главные ископаемые "часы", формируется в атмосфере Земли с постоянной скоростью под действием космических лучей.

Если он возникает и во время разрядов молний, это может сильно исказить датировки ископаемых артефактов, что следует учитывать при проведении раскопок и сравнении различных окаменелостей, заключает исследователь.

РИА Новости

Новости по теме
Джонсон призвал поддержать новую сделку по Brexit

Джонсон призвал поддержать новую сделку по Brexit

Джонсон призвал поддержать сделку, чтобы 31 октября страна покинула Евросоюз

18 октября 23:59   /   В мире
Эрдоган надеется, что Турция и США продолжат усилия в области создания зоны безопасности в Сирии

Эрдоган надеется, что Турция и США продолжат усилия в области создания зоны безопасности в Сирии

Об этом турецкий лидер написал на своей странице в Твиттер

18 октября 23:38   /   В мире
Одинокая женщина завела 300 ручных крыс

Одинокая женщина завела 300 ручных крыс

Соседи стали замечать грызунов и в итоге пожаловались в правоохранительные органы

18 октября 23:26   /   В мире
Власти Аргентины запретят гражданам покупать боевое оружие

Власти Аргентины запретят гражданам покупать боевое оружие

В перечень оружия не входит гражданское огнестрельное оружие

18 октября 23:14   /   В мире
Зариф поговорил по телефону с Чавушоглу

Зариф поговорил по телефону с Чавушоглу

Если США не выполнят своих обещаний и обязательств, то Анкара будет действовать в этом вопросе самостоятельно

18 октября 22:50   /   В мире