Ученые предложили новую модель формирования молний
Ученые предложили новую модель, объясняющую природу всплесков гамма-излучения во время грозы. Об этом 30 ноября сообщает статья, опубликованная в научном журнале JGR Atmospheres.
В работе приняли участие специалисты из Московского Физико-технического института (МФТИ), Национального исследовательского университета «Высшая школа экономики», Института прикладной физики Российской Академии Наук (РАН), Института ядерных исследований РАН, Санкт-Петербургского филиала компании «JetBrains Research» (создали программное обеспечение) и Института космических исследований РАН.
Современные теории возникновения гамма-всплесков в грозовых тучах основаны на работах А. Гуревича. Он предложил концепцию «релятивистской лавины убегающих электронов». Дело в том, что даже при наличии достаточно сильных электрических полей в грозовой туче свободные электроны ускорятся этим электрическим полем. Но этого не хватает для набора достаточной скорости, чтобы ионизировать нейтральный атом и породить лавину.
Но, если имеется достаточно быстрый, «релятивистский» свободный электрон, то он, из-за более слабого рассеяния на нейтральных атомах наращивает энергию (скорость) быстрее, чем рассеивает. Такие электроны, взаимодействуя с веществом, способны порождать не только лавинную ионизацию, но и жесткое гамма-излучение, которое с определенной вероятностью может породить электрон-позитронную пару в области с высоким градиентом напряжения и таким образом обеспечить появление новых релятивистских электронов.
В предложенной модели предполагается существование в грозовом облаке многочисленных зон с высокой разностью потенциалов. Образовавшиеся в одной такой области жесткие гамма-кванты переносят процесс образования релятивистских электронов в другие, а когда количество свободных электронов превысит определенный предел, тогда уже может начаться формирование собственно молнии.
Напомним, что явление пробоя на убегающих электронах, которое должно было сопровождаться всплесками гамма-излучения было предсказано советским физиком Александром Викторовичем Гуревичем в 1991 году. Работа была опубликована в 1992 году. Два года спустя эти всплески были зарегистрированы спутником «Комптон».
