Сегодня 06 сентября 2025
18+
MWC 2018 2018 Computex IFA 2018
реклама
Новости Hardware

Учёные впервые математически точно просчитали удар молнии

Не прошло и 300 лет, как учёные создали наиболее полную физическую модель процессов, происходящих непосредственно перед грозовым разрядом. Современная наука понимает, как и почему возникают молнии в облаках. Но целый ряд нюансов ускользал от исследователей, включая понимание «тёмных молний» — мощных рентгеновских всплесков в небе без вспышек и радиоимпульсов. Новое исследование наиболее полно объяснило, что же там происходит.

 Источник изображения: ИИ-генерация Grok 3/3DNews

Источник изображения: ИИ-генерация Grok 3/3DNews

«Наши результаты дают первое точное количественное объяснение того, как в природе возникает молния, — сказал Виктор Паско (Victor Pasko), профессор электротехники факультета электротехники и компьютерных наук Пенсильванского университета. — Это позволяет установить связь между рентгеновскими лучами, электрическими полями и физикой электронных лавин».

По словам учёных, перед грозовым разрядом в облаках происходит мощная цепная реакция. Внутри грозовых облаков сильные электрические поля ускоряют электроны, которые сталкиваются с молекулами азота, кислорода и другими. В результате реакций возникает рентгеновское излучение, которое, в свою очередь, порождает ещё больше электронов и высокоэнергетических фотонов. И только после этого возникают молнии.

Изучающие атмосферу учёные знают, как в облаках взаимодействуют заряженные частицы. Протоны поднимаются, а электроны в облаке опускаются ближе к земле — в нижнюю часть облаков. Накапливаемый в нижней части облака отрицательный заряд своим полем выталкивает электроны на поверхности земли вглубь её. Тем самым поверхность планеты под облаком приобретает положительный заряд. Накопление зарядов происходит до установления канала пробоя между облаком и землёй, и мы наблюдаем молнию.

Новая работа позволила в деталях и количественно описать последние секунды и даже доли секунд перед разрядом.

«Мы объяснили, как происходят фотоэлектрические явления, какие условия должны быть в грозовых облаках, чтобы запустить каскад электронов, и что вызывает широкий спектр радиосигналов, которые мы наблюдаем в облаках перед ударом молнии», — пояснили исследователи. — Чтобы подтвердить наше объяснение процесса возникновения молнии, мы сравнили наши результаты с предыдущими моделями, результатами наблюдений и своей собственной работой о типе молний, называемых компактными межоблачными разрядами, которые обычно возникают в небольших локальных областях грозовых облаков».

Одним из следствий проделанной работы стало разъяснение физики процесса «тёмных молний», когда в небе возникает только гамма-всплеск без видимого разряда и без радиоимпульса в эфире.

«В нашем моделировании высокоэнергетическое рентгеновское излучение, возникающее в результате релятивистских электронных лавин за счёт фотоэлектрического эффекта в воздухе, генерирует новые первичные электроны, что приводит к быстрому усилению этих лавин», — пояснили учёные.

«Помимо того, что эта неуправляемая цепная реакция происходит в очень компактных объёмах, её сила может сильно варьироваться, что часто приводит к обнаружению рентгеновского излучения, сопровождающегося очень слабым оптическим и радиоизлучением. Это объясняет, почему гамма-всплески могут возникать в областях, которые кажутся оптически тусклыми и радиомолчаливыми».

Источник:

Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.
Материалы по теме

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Новая статья: Shinobi: Art of Vengeance — молчаливый и опасный. Рецензия 2 ч.
«Нам есть что рассказать»: глава MachineGames подтвердил планы на Wolfenstein 3 4 ч.
Microsoft Copilot научился создавать сводки по файлам и документам из облака OneDrive 6 ч.
«Красиво, страшно, залипательно»: хоррор Cronos: The New Dawn от авторов ремейка Silent Hill 2 стартовал в Steam с «очень положительными» обзорами 6 ч.
VI Форум «Мой бизнес» в Архангельске: малый бизнес, цифровизация и новые правила 7 ч.
После выхода Hollow Knight: Silksong самой желанной игрой пользователей Steam стала скандальная Subnautica 2 8 ч.
Apple обвинили в нарушении патентов на технологию «Привет, Siri» 8 ч.
«Внушает оптимизм»: журналисты раскрыли, когда выйдут первые обзоры Ghost of Yotei 9 ч.
Россиянам вернут важнейшие сервисы во время отключений мобильного интернета 10 ч.
Microsoft уберёт Teams из пакета офисных приложений, чтобы избежать штрафа в ЕС 11 ч.
Google тайком удалила обещание стать углеродно-нейтральной к 2030 году — всему виной аппетиты ИИ 32 мин.
Европа оштрафовала Google почти на €3 млрд за злоупотребления на рекламном рынке 34 мин.
Karri Messenger позволит детям безопасно общаться с родителями и друзьями при помощи голосовых сообщений 5 ч.
Qualcomm и BMW представили систему автономного вождения, которую будут продавать на сторону 6 ч.
Huawei заняла почти половину мирового рынка складных смартфонов — Samsung даже не вторая по популярности 6 ч.
На IFA 2025 показали пауэрбанк, который работает даже с пробитой батареей 8 ч.
Tesla предложила Илону Маску до $1 трлн за десять лет работы гендиректором 8 ч.
Mitsubishi Heavy Industries удвоит производство газовых турбин в связи с ростом индустрии ЦОД 8 ч.
Сверхтонкий 5,9-мм смартфон Nubia Air получил 6,78″ AMOLED-экран и защиту IP69K 9 ч.
Lenovo представила мобильные рабочие станции ThinkPad P с процессорами Core Ultra 200 и графикой Nvidia RTX Blackwell 9 ч.