Загадочные светящиеся шары, появляющиеся во время грозы и способные проникать сквозь стены, веками будоражили умы ученых и обывателей. Шаровая молния — одно из самых неуловимых и малоизученных явлений природы. Но, похоже, разгадка этой вековой тайны стала ближе. Академик РАН, д.г.-м.н. Асхаб Асхабов из Института геологии Коми научного центра УрО РАН предложил новую, изящную теорию, которая объясняет, как рождается и существует это чудо.
Согласно классическим описаниям, шаровая молния — это светящаяся сфера размером с футбольный мяч, которая медленно плывет по воздуху, иногда просачивается через щели, а затем бесшумно исчезает или взрывается с грохотом. Ее жизнь длится от нескольких секунд до минут. Десятки лет ученые ломали головы: что же удерживает энергию внутри этого объекта и не дает ему мгновенно рассеяться? Предлагались сотни гипотез — от сгустков плазмы и химических реакций до экзотических идей о микровихрях и даже микроскопических черных дырах.
Асхаб Асхабов предлагает взглянуть на шаровую молнию не как на огненный шар или газовый пузырь, а как на… кристалл. Но не обычный лед или алмаз, а особый «плазменный кристалл», состоящий из невидимых ранее наночастиц, которые ученый назвал «кватаронами».
Что такое кватароны? Это крошечные, заряженные скопления молекул воды — «зародыши», которые образуются в перенасыщенном влагой воздухе во время грозы. По мысли автора, если в воздушном «бульоне» после обычных процессов остаются частицы с одинаковым зарядом (например, все положительные), они не могут слипнуться в каплю. Вместо этого, отталкиваясь друг от друга, они выстраиваются в строгом порядке, образуя прозрачную и устойчивую кристаллическую решетку, парящую в воздухе. Эта сфера из упорядоченных заряженных кватаронов и есть шаровая молния.
Эта «кристаллическая» структура объясняет многие удивительные свойства феномена. Именно она обеспечивает целостность шара, не дает ему смешаться с воздухом и позволяет сохранять форму, даже пролезая в замочную скважину, — после чего сфера, как мыльный пузырь, восстанавливается. Энергия для свечения уже запасена внутри самих высокоэнергетичных кватаронов и постепенно высвечивается, а не подпитывается извне, как считали некоторые ученые. Цвет молнии — белый, красный, оранжевый — может зависеть от примесей в воздухе, попавших в эту уникальную решетку.
Модель Асхабова не только предлагает объяснение природной шаровой молнии, но и намекает на то, что похожие светящиеся объекты, иногда случайно получаемые в лабораториях, могут иметь ту же «кристаллическую» природу. Это открывает новые пути для контролируемых экспериментов.
Таким образом, вековая загадка, над которой бились еще Ломоносов и Араго, возможно, нашла свое решение в идее «живого кристалла», рожденного грозой. Работа, опубликованная в «Вестнике геонаук», — это смелый синтез идей на стыке физики, химии и наук о Земле, который может перевернуть наше представление не только о шаровых молниях, но и о скрытых состояниях вещества в атмосфере.
