Ученые используют высокоэнергетические частицы из космоса для исследования гроз

Исследователи из Флоридского технологического института пытаются решить одну из величайших загадок природы: как грозы создают молнии. Ученые накопили свидетельства того, что молнии иногда ведут себя не так, как обычная искра, и могут зарождаться в областях гроз с относительно слабым электрическим полем, где искры возникать не должны.

Понимание механизма зарождения молнии имеет фундаментальное значение для физики атмосферы. Если сильные поля локализованы в очень маленьких, трудно обнаруживаемых областях внутри грозового облака, это объясняет, почему традиционные методы измерений с помощью зондов и самолетов десятилетиями не могли их зафиксировать.

Три ученых — Джозеф Двайер и Хамид Рассул из Флоридского технологического института и Мартин Уман из Университета Флориды — описали в Journal of Geophysical Research новую методику дистанционного измерения электростатических полей гроз. Метод основан на анализе небольших радиоимпульсов, создаваемых космическими лучами (высокоэнергетическими частицами из космоса), проходящими сквозь шторм. Это позволяет реконструировать электрические поля вдоль траекторий частиц и потенциально обнаружить «карманы» инициирования молнии.

«Грозы — это большие, неистовые и опасные явления. Широкие атмосферные ливни от космических лучей позволяют изучать их с относительно безопасного места на земле», — пояснил профессор физики и космических наук Джозеф Двайер. Летом в Международном центре исследований и испытаний молний UF/Флоридского технологического института в Кэмп-Бландинге, Флорида, проводятся эксперименты по поиску этих областей зарождения молний.