Молнии вызывают ядерные реакции в атмосфере Земли, заявляют ученые

Молнии могут порождать столь мощные вспышки света, что их фотоны могут «выбивать» отдельные нуклоны из атомов и заставлять их вырабатывать антиматерию, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature.

«Это открытие важно по той причине, что оно раскрыло новый источник изотопов в атмосфере Земли, в дополнение к тем реакциям, которые происходят в ней под действием космических лучей. Похожие процессы могут происходить в атмосферах и других планет, таких как Юпитер или Венера, и могут существенным образом влиять на их изотопный состав», — комментирует открытие Леонид Бабич, физик из Всероссийского НИИ экспериментальной физики в Сарове.

Гром и молнии

Природа молний была разгадана еще в 1749 году американским естествоиспытателем Бенджаменом Франклином. Он обнаружил, эксперментируя с громоотводами и воздушными змеями, что молнии представляют собой электрические разряды между грозовыми облаками и поверхностью Земли.

До недавнего времени ученые полагали, что при накоплении отрицательных зарядов в облаке между ним и поверхностью возникает электрическое поле, и когда оно достигает определенной пороговой энергии, возникает «пробой» и происходит электрический разряд — молния.

В начале текущего десятилетия, благодаря исследованиям российских физиков, картина стала сложнее – оказалось, что в рождении молний замешаны космические лучи, выступающие в качестве «спускового крючка» для вспышек электричества. Кроме того, данные со спутника «Чибис-М» указали, что молнии представляют многоуровневые структуры, так называемые фракталы, физические свойства и устройство микроячеек которых идентично всей молнии в целом.

Команда японских физиков под руководством Теруаки Эното (Teruaki Enoto) из Киотского университета открыла еще одно необычное свойство молний, наблюдая за вспышками гамма-излучения, возникающими при рождении молний в высоких слоях атмосферы.

Анализируя их свойства, ученые заметили нечто необычное — пик этих всплесков приходился на ту часть спектра, которая обычно связывается с процессом аннигиляции антиматерии, чего физики никогда раньше видели. Откуда могла взяться антиматерия в окрестностях молний, если она крайне редко встречается даже в космосе?

Дождь из антиматерии

Ее породили, как показал анализ «послесвечения» молний в гамма-диапазоне, распады азота-13 и кислорода-15, нестабильных изотопов вполне земных элементов, возникших, по словам японских физиков, в результате ядерных реакций, непосредственно связанных с молниями.

Как объясняют ученые, молнии порождают мощные пучки рентгена и гамма-излучения, часть фотонов которых обладает достаточно высокой энергией для того, чтобы в прямом смысле «выбить» нейтроны или протоны из ядер атомов азота, кислорода, углерода и других элементов, присутствующих в атмосфере Земли.

Молнии вызывают ядерные реакции в атмосфере Земли, заявляют ученые
Так художник представил себе то, как молнии могут запускать ядерные реакции в атмосфере

В результате этого стабильные атомы азота-14 и кислорода-15 превращаются в нестабильные атомы кислорода-15 и азота-13, которые практически сразу превращаются в углерод-13 и азот-15, выбрасывая при этом пары нейтрино и позитронов. Рано или поздно позитроны сталкиваются с электронами, вырабатывая те пучки гамма-излучения, которые были зафиксированы Эното и его коллегами в феврале этого года.

Пока не понятно, как часто происходят подобные реакции и какие элементы они затрагивают. С другой стороны, как показывают предварительные расчеты японских физиков, в некоторых регионах мира они могут порождать столько же «необычных» изотопов, как и космические лучи, считавшиеся их основным источником.

Эта идея, как поясняет Бабич, не является совсем новой – мысли о том, что молнии могут вызывать ядерные реакции, впервые озвучил знаменитый шотландский физик Чарльз Вильсон еще в 1925 году, однако тогда ему не удалось проверить и доказать свою идею из-за недостаточно высокого уровня развития науки и техники.

«Мы давно считали, что антиматерия является крайне редкой субстанцией, существующей в больших количествах только в научной фантастике. Кто мог знать, что она появляется над нашими головами фактически каждый день, когда в небе бушуют громы и молнии?», — заключает Эното.

Источник: ria.ru

Поделитесь с друзьями

Другие новости

0 Комментариев

Оставить Комментарий

Ваш адрес электронной почты не будет виден участникам.

Контакты

Сетевое издание "Знамя труда. Альметьевск" зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (РОСКОМНАДЗОР)

Свидетельство о регистрации СМИ ЭЛ № ФС 77 – 69878 от 29.05.2017 г.

О фактах коррупции сообщайте на e-mail: zt200772@mail.ru

Создано при поддержке Республиканского агентства по печати и массовым коммуникациям «ТАТМЕДИА». Учредитель СМИ: АО «ТАТМЕДИА»

Адрес редакции: 423450 Татарстан, г. Альметьевск, ул. Марджани, 82.

Телефон редакции: 8 (8553) 32-59-76

E-mail: zt200772@mail.ru

Главный редактор сетевого издания: Аль-Айюби Наиля Аглямовна

Режим работы: понедельник-пятница, с 8.00 до 17.00 Выходные: суббота, воскресенье

Частичное или полное воспроизведение материалов сетевого издания возможно только при наличии гиперссылки.

16+

Яндекс.Метрика

Региональная газета "Знамя Труда" © 2017.
При размещении материалов ссылка на сайт обязательна.Политика о персональных данных

Об утверждении Антикоррупционной политики АО "ТАТМЕДИА"

Instagram
Twitter
Facebook
Facebook
SOCIALICON
SOCIALICON