Гигантский природный ускоритель частиц обнаружен над грозовыми облаками

Исследователь молний из Университета Бата обнаружил, что во время гроз над поверхностью Земли, на высоте около 40 км, могут формироваться гигантские природные ускорители частиц. Это происходит, когда особенно интенсивные разряды молний в грозах совпадают с приходом высокоэнергетических частиц из космоса (космических лучей).

Космические лучи выбивают электроны из молекул воздуха, которые затем ускоряются вверх электрическим полем разряда молнии. Формируется узкий пучок частиц, способный распространяться из тропосферы через среднюю атмосферу в околоземное пространство. Там энергичные электроны могут захватываться радиационным поясом Земли и в конечном итоге создавать проблемы для спутников на орбите. Мощность такого электронного пучка в краткий момент может быть сравнима с мощностью небольшой атомной электростанции.

Высоту природных ускорителей определяют по радиоизлучению от пучка частиц. Европейская команда ученых, обнаружившая явление, отслеживала область над грозами на юге Франции с помощью видеокамер. Они регистрировали разряды, достаточно мощные для создания кратковременных свечений — спрайтов, часть которых совпадала с пучками частиц. Зона над грозами считалась вероятным местом таких процессов с 1925 года, когда шотландский физик Чарльз Вильсон высказал соответствующие предположения.