Как недавно выяснили ученые, молнии иногда бывают крайне странными, например, могут бить вверх. При таком природном явлении молния вырывается огромной синей «струей» электричества из облаков в стратосферу. Об этом известно немного, потому что наблюдать такую молнию сложно — она остается скрытой за облаками.
Но одна такая гигантская молния была зарегистрирована над облаками во время шторма в Оклахоме в 2018 году — ученые смогли детально изучить ее в трех измерениях. Молния оказалась зафиксирована сразу несколькими приборами. Научная статья вышла в Science Advances, о ней рассказывает ScienceAlert
«Мы смогли нанести на карту эту гигантскую молнию в трех измерениях с помощью высококачественных данных. Мы смогли увидеть очень высокочастотные источники над верхней границей облака с уникальным уровнем детализации. Используя спутниковые и радиолокационные данные, мы смогли узнать, где над облаком находится самая горячая часть», — сказал физик и инженер Леви Боггс из Технологического исследовательского института Джорджии (США).
Данные показали, что молния действительно была колоссальной. Она распространялась от облаков на восемь километров — до самого конца атмосферы. Молния перенесла в верхние слои около 300 кулонов электрического заряда. Тогда как обычная, появляющаяся между облаками или от облака к Земле переносит только около пяти кулонов.
Команде также удалось установить, что каналы ионизированного воздуха, вдоль которых виден разряд молнии (их называют «лидеры») были аномально горячими, более 4700°C. Между тем, меньшие плазменные стримеры были значительно холоднее — около 200°C.
Необычная молния начала распространяться прямо над верхней границей облака, перемещаясь в нижнюю часть ионосферы на высоте около 80 километров. Это создало электрическую связь между вершинами облаков и ионосферой, перенося отрицательный заряд со скоростью тысячи ампер в секунду.
Различные инструменты показали, что оптическая составляющая струи остается относительно близко к верхней границе облака, на высоте от 15 до 20 километров. Однако ультракороткое волновое (УКВ — радиоволны, длина которых менее 10 м) излучение было обнаружено гораздо выше — от 22 до 45 километров.
«Наблюдения окончательно подтвердили то, что исследователи подозревали: УКВ-радиосигнал от молнии излучается небольшими структурами, называемыми стримерами, которые находятся на самом кончике развивающейся молнии, в то время как сильнейший электрический ток течет позади», — сказал инженер Стив Каммер из Университета Дьюка (США).
Однако остается еще много вопросов. До сих пор неясно, почему струи электричества летят вверх, когда большая часть молний направлена вниз или вбок. Исследователи считают, что должно быть что-то, что мешает молнии двигаться вниз или к другим облакам. Шторм в Оклахоме происходил в высоких широтах в необычное время года, это может послужить ключом к разгадке. Перед выбросом гигантской струи наблюдалось очень мало нисходящих молний.