Высокоэнергетические космические частицы могут играть роль в инициации молниевых разрядов

Исследователи из Национальной лаборатории в Лос-Аламосе обнаружили, что ливни космических лучей, по-видимому, играют ключевую роль в запуске молний. Исследование опубликовано в журнале JGR Atmospheres.

Учёные наблюдали необычную картину начала разряда: за быстрым положительным электрическим разрядом следовал ещё более быстрый отрицательный. Анализ поляризации сигнала с помощью инновационной системы BIMAP-3D показал, что разрядный ток был ориентирован под наклоном, а не строго вдоль электрического поля грозы. Это указывает, что в инициации молнии участвует нечто иное.

Исследователи связали это поведение с ливнями космических лучей — высокоэнергетическими частицами из космоса. В атмосфере они создают вторичные электроны и позитроны, которые дополнительно ионизируют воздух и формируют проводящие пути в облаках. Это позволяет молнии развиваться быстрее. Частицы отклоняются в разных направлениях магнитным полем Земли и электрическим полем облака, что объясняет наблюдаемый наклон тока и разное поведение положительных и отрицательных разрядов.

«Эта система уникальна тем, что одновременно детектирует поляризацию в 3D, позволяя нам видеть не только где происходит молния, но и направление разрядного тока внутри облака», — добавил ведущий автор исследования Сюань-Минь Шао. Изучение молнии также важно для глобальной безопасности, так как помогает отличать её сигналы от сигналов ядерного взрыва.