Ученые раскрыли природу таинственных блуждающих огней, которые издавна наблюдаются на болотах и кладбищах, сея суеверия и страхи. Эксперимент показал, что голубоватое свечение могут вызывать поднимающиеся в воде пузыри метана. Автор исследования, опубликованного в журнале PNAS, рассказал RTVI, почему такое явление может наблюдаться и над кладбищами.
В течение тысячелетий людей привлекали загадочные природные явления, наблюдаемые во влажных, заболоченных местах в теплое время года — тусклые голубоватые огни, возникающие в лугах, болотах, торфяниках, на кладбищах.
Блуждающие огни долгое время считали легендой, пока наблюдениями феномена не занялись такие ученые, как Фридрих Бессель, физик Эрнст Хладни, инженер и историк Иоганн Блессон, Алессандро Вольта.
Их непредсказуемое появление всегда вызывало суеверия и порождало убеждения в том, что блуждающие огни несут плохие вести, агрессивно настроены к путникам, являются душами умерших и т.п.
В наши дни ученые сходятся на том, что возникновение блуждающих огней связано с процессами окисления природного метана, однако до сих пор остаются вопросы, как его холодное горение может возникать при низких температурах.
Американские и китайские ученые под руководством известного химика Ричарда Зэйра из Стенфордского университета решили экспериментально проверить, способен ли метан при определенных условиях к свечению, которое люди могут принимать за блуждающие огни.
Они собрали специальный генератор пузырей, опустив сопло трубки под воду, благодаря чему в воде формировались микропузыри газа с метаном, всплывавшие на поверхность.
Ученые могли изменять состав поступавшего газа — от чистого кислорода до кислорода с примесью метана. Экспериментируя с различными режимами, используя высокоскоростную видеосъемку, ученые заметили, что при высокой плотности пузырей между соседними пузырями наблюдаются короткие локализованные вспышки света, эмиссионные линии которых соответствуют линиям метана. Ученые предположили, что такие пузыри могут собирать электрический заряд на границе газ-жидкость — ранее подобные эффекты наблюдались для микроскопических капель воды.
Более того, оказавшиеся рядом пузыри разного заряда могут производить микромолнии.
«Эксперимент был проведен с проходящими через воду пузырями воздуха, содержащими метан, и люминесценция (микромолнии) возникала не под водой, а у поверхности воды или над нею, когда схлопывание пузырей вызывало сближение между собой противоположно заряженных капель. Сильное электрическое поле вызывает электрический пробой в окружающем газе, и эти мельчайшие искры, которые мы называем микромолниями, приводят к окислению метана», — пояснил Зэйр RTVI.
По мнению ученых, их открытие подтверждает давно предполагавшуюся связь между наэлектризованной поверхностью жидкости и возникновение спонтанных холодных вспышек света, и «предлагает физически обоснованное объяснение появлению блуждающих огней».
PNAS
Подобный механизм способен объяснить появление огней не только над болотами, из толщи которых поднимается выделяющийся при распаде органики метан, но и на кладбищах.
«Я могу дать возможное объяснение. Земля на кладбищах обычно перерыта, в результате чего там часто образуются лужи воды. Если органическая материя, например цветы, разлагается в воде, образуются содержащие метан пузыри, которые поднимаются к поверхности лужи, взрываются, разбрызгивая положительно и отрицательно заряженные капли. Когда противоположно заряженные капли сталкиваются или сближаются, электроны выпрыгивают, и мы получаем электрический пробой в газе (микромолнии), у которых достаточно энергии, чтобы начать медленное горение (окисление) метана», — добавил Зэйр, не исключив, что источником метана могут быть разлагающиеся тела умерших, или грызунов, попавших в лужи.
Павел Котляр