Исследователи из Австрии провели эксперимент, который может раскрыть механизм возникновения молний. Ученые использовали лазерные технологии для изучения процессов электризации микрочастиц, аналогичных тем, что присутствуют в грозовых облаках. В лабораторных условиях с применением антивибрационных столов и оптических систем исследователи создали «оптический пинцет» — два сфокусированных лазерных луча, способных удерживать отдельные аэрозольные частицы размером в микрон. После многолетней оптимизации метода стало возможным удерживать частицы в течение нескольких недель, что позволило детально наблюдать процессы их заряда и разряда.
Ключевым открытием стало наблюдение двухфотонного процесса, при котором одновременное поглощение двух фотонов приводит к выбросу электрона и образованию положительного заряда на частице. Лазерное излучение постепенно увеличивает заряд частиц, что позволяет изучать их поведение при переходе от нейтрального состояния к высокозаряженному. Особый интерес представляет спонтанная разрядка частиц диоксида кремния, которые используются в эксперименте как модель ледяных кристаллов в облаках.
Это наблюдение предполагает, что аналогичные процессы могут происходить в грозовых облаках, где столкновения ледяных кристаллов и градин приводят к накоплению электрического заряда. Существующие теории не могут полностью объяснить, как возникает начальная искра молнии, поскольку электрическое поле в облаках обычно недостаточно сильное для самостоятельного пробоя. Микромасштабные разряды, наблюдаемые в лаборатории, могут указывать на возможность образования «сверхмалых искр», которые служат катализатором для более масштабных разрядов. Наблюдения за динамикой заряда отдельных частиц предоставляет новые возможности для понимания возникновения молний.
А вы знаете, что молнии загрязняют атмосферу такими же газами, что авто с ДВС?
