Подземные молнии землетрясений и вулканов

Молнии, извергающиеся из кратера вулкана Синмое на о. Кюсю в Японии. © Reuters New Agency

18 марта 2011. Всем нам знакомы молнии в атмосфере, но что мы знаем о «подземных» молниях?

Электрическое явление, называемое нами молнией, мы не очень правильно понимаем. Наиболее известно следующее объяснение этого явления: циркуляция водного пара вверх и вниз сквозь облака в ходе конвекции. Нагретая и испаряемая солнцем вода поднимается вверх в воздух, где превращается в облака. Водные пары поднимаются всё выше и выше, в конце концов происходит их охлаждение, достаточное для дальнейшей конденсации. Под влиянием силы притяжения эти массы увлекаются к поверхности земли, где цикл повторяется.

Согласно общепринятому мнению, водные капли при конвекции сталкиваются друг с другом, происходит потеря электронов, что в итоге приводит к электрическому разряду. Электроны аккумулируются в нижней части облака, в которой возникает отрицательный заряд. А так как капли, потерявшие электрон, продолжают подниматься, то они несут положительный заряд в верхнюю часть облака.

В области, где возникает электрический разряд, формируется электрическое поле, сила которого прямо пропорциональна количеству заряда облака. Электрическое поле при этом настолько мощное, что отбрасываемые им от поверхности земли электроны меняют свой заряд на положительный. Проводящий путь между двумя этими областями (положительной и отрицательной) может отразиться в виде удара молнии, что в конечном итоге приводит к взаимодействию с положительным зарядом на поверхности земли.

Такой процесс не может объяснить природу вулканической молнии. Большинство учёных планеты считают, что причина примерно такая же, но экспериментальные данные, подтверждающие это, отсутствуют.

За последние двести лет по данным докладов молния отмечалась в облаках пепла во время многочисленных извержений вулканов. Гигантские ветвящиеся изображения были получены при извержении вулкана Чайтен (вулкан в Чили, — примеч. переводчика) в мае 2008 г. Имелись сообщения о шаровых молниях размером больше футбольного мяча при извержении вулкана на горе Святой Елены (вулкан в США, — примеч. переводчика) в 1981 году. Эйяфьятлайокудль породил вспышки, которые осветили небо на многие километры вокруг.

Благодаря магнитному полю, индуцирующему электрический ток в проводящих пластах, были обнаружены многочисленные теллурические токи (земные токи, электрические токи, текущие в земной коре, — примеч. переводчика), циркулирующие сквозь или под поверхностью земли. В зависимости от степени проводимости, тысячи ампер разбегаются под поверхностью. Солнце оказывает непосредственное действие на магнитное поле Земли в виде геомагнитных штормов; колебания в теллурических токах могут произойти в случае увеличения солнечных пятен и вспышек вследствие их воздействия на ионосферу.

Также порой при землетрясениях наблюдаются и другие световые явления. По сообщениям шаровая молния сопровождает землетрясения и проявляется в виде светящихся, красочных облакоподобных образований в небе в местах над разломами. Не удивительно, что световые разряды происходят перед или после землетрясений: сжатый кварц порождает электрический ток. Это является одной из причин радиопомех, возникающих в местах повышенной напряжённости. Эта напряжённость является следствием сжатия?

см. также: Вспышки при землетрясениях

При сжатии кварц продуцирует электричество, но когда электрический ток протекает через кварц, то он начинает вибрировать с частотой так, как будто к нему была подведена мощность в несколько ватт. В предыдущей Картине Дня (возможно, имеется ввиду предыдущий  информационный выпуск, — примеч. переводчика) наша планета сравнивалась с конденсатором, способным заряжаться или разряжаться от внешних электрических полей.

Конденсатор сохраняет электрический заряд. Конденсатор состоит из двух проводников, или «пластин», разделённых диэлектрическим изолятором. Электрический заряд одной пластины притягивает противоположный заряд другой, в результате между ними возникает электрическое поле. Как только заряд конденсатора увеличивается, так и электрическое поле усиливается и тем самым ярче проявляется способность диэлектрика разделять противоположные заряды. Если же между двумя проводящими пластинами потенциал будет достаточно высок, то диэлектрик может не выдержать и в конденсаторе произойдёт короткое замыкание, в ходе которого будет выпущена сохранённая энергия.

Именно такое явление вносит наиболее ощутимый вклад, в атмосферные разряды, молний. Сохранённая электрическая энергия в облаках и у поверхности земли преодолевает способность атмосферы держать заряды в разделённом состоянии, что в конечном итоге проявляется в виде лидера молнии (лидер молнии — одна из стадий образования молнии. Подробнее. — примеч. переводчика). Когда встречаются два лидера молнии, то образуется замкнутый круг между облаками и землей (или между облаком и чем-либо ещё), в итоге происходит вспышка вдоль границы проводящих поверхностей.

Так как магму можно рассматривать как форму жидкой плазмы, соответственно она может проводить электричество. Благодаря воздействию солнечных вспышек на ионосферу, противоположный заряд притягивается подземной магмой. Электрические токи в плазме разбегаются в виде нитей (волокон) и формируют двойные (возможно, речь идёт о двойных электрических слоях, — примеч. переводчика) слои. Электромагнитные силы между волокнами и слоями могут стать причиной внезапного изменения давления.

Если, как написано выше, дифференциал зарядов между слоями становится слишком большой, то двойной слой может взорваться, тем самым мгновенно высвободив всю свою энергию. Следовательно землетрясения можно считать примером подземных молний. Если пласты разрушаются, то в результате магма достигает поверхности, возникает дуговой разряд и молнии выстреливают из конуса вулкана.

Если землетрясения — это подземные удары молний, то возможно, сейсмические волны являются раскатами грома. В этом случае, наиболее вероятно, что выбросы энергии при землетрясениях по большей части не являются следствием разломов или движения пластов породы, а являются следствием детонации электрической энергии внутри матрицы.

Перевод: Анна Краснова
Источник: thunderbolts.info