Молнии

Катушка Теслы интереснее, чем может показаться на первый взгляд.

Наверняка вы хотя бы раз краем уха слышали, что существует такая вещь, как катушка Теслы. Кто-то просто не понимает, что это такое, другие думают, что это как-то связано с автомобилями Илона Маска, а третьи предполагают, что это что-то из книги о кройке и шитье. И лишь немногие по-настоящему знают, что это такое, и то, что это изобретение позапрошлого века может перевернуть весь мир энергетики, но до сих пор этого не сделало. Поговаривают, что именно это изобретение гениального Николы Теслы стало причиной падения Тунгусского метеорита. Впрочем, я бы не спешил говорить о том, что катастрофа того времени была рукотворной. Сейчас катушка Теслы известна вам по красочным шоу, которые устраивают в кружках любителей физики. Помните? Там, где молнии бьют между клетками с людьми. Все это поверхностно, но что на самом деле представляет из себя катушка Теслы? Это гениальное изобретение или сплошная пыль в глаза?

Что такое катушка Теслы

Сразу скажу, что в описании этого относительно простого прибора есть несколько довольно сложных для неподготовленного человека слов. Они относятся к электрике, и большинство даже если слышало их, то не сразу поймет, что они означают. Поэтому я дам два описания. Одно из них будет обычным, с небольшим уклоном в техническую сторону, в а второе, что называется, на пальцах.

10 доказательств того, что Никола Тесла был богом науки.

Итак, если говорить по науке, то катушка Теслы (или трансформатор Теслы) — это устройство, изобретенное Николой Теслой. Поэтому логично, что ему дали его имя. Более того, на него даже есть патент на имя великого физика. Он выдан 22 сентября 1896 года. В патенте изобретение называется Аппарат для производства электрических токов высокой частоты и потенциала.На самом деле из этой заявки все должно быть понятно. Это прибор, который является резонансным трансформатором, производящим высокое напряжение высокой частоты.

Гениальный изобретатель не просто придумал катушку своего имени, но и запатентовал ее.

В основе работы приборы лежат резонансные стоячие электромагнитные волны. Сейчас поймете, как это!

У прибора есть две проводниковые катушки — первичная и вторичная. В первичной обмотке как правило небольшое количество витков. Вместе с ней идут конденсатор и искровой промежуток. Эта часть прибора обязательно должна быть заземлена.

Вторичная обмотка — это прямая катушка провода. Когда частоты колебания колебательного контура первичной обмотки совпадают с собственными колебаниями стоячих волн вторичной обмотки возникает резонанс и стоячая электромагнитная волна. В итоге между концами катушки появляется высокое переменное напряжение.

Упрощенно катушка Теслы выглядит так.

На самом деле все довольно просто, если понимать принцип действия законов физики, на которых основана работа прибора, но вот, как и обещал, более простое объяснение.

Катушка Теслы простыми словами

Представьте себе маятник с тяжелым грузом. Если вводить его в движение, толкая в какой-то определенный момент в одной точке, то амплитуда будет расти по мере увеличения усилия. Но если найти точку, в которой движение будет входить в резонанс, то амплитуда будет расти многократно. В случае с маятником она ограничена параметрами подвеса, но если мы говорим о напряжении, то расти оно может чуть ли не бесконечно. В обычных условиях наблюдается рост напряжения в десятки и даже сотни раз, достигая миллионов вольт даже в далеко не самых мощных приборах.

На Марсе есть электричество, но откуда оно берется?

Пример простого объяснения знаком нам всем с детства. Помните, когда мы раскачивали кого-то на качелях? Так вот, мы же толкали качели в той точке, в которой они максимально быстро разгонялись вниз. Это и есть грубое, но в целом верное объяснение резонанса, который используется в катушке Теслы.

Резонанс может делать великие вещи. В том числе и с электричеством.

В качестве основных элементов сам Никола Тесла использовал конденсатор, который подключался к источнику питания. Именно он и питал первичную обмотку, от которой возникал резонанс во вторичной. Важно было только правильно подобрать частоту тока на входе и материал для вторичной обмотки. Если они не будут соответствовать друг другу, то роста напряжения не будет вовсе или он будет крайне незначительным.

Для чего нужна катушка Теслы

К визуальным эффектам мы еще вернемся, так как они являются только иллюстрацией работы прибора, а изначально он создавался для того, чтобы передавать электрическую энергию на расстояние без проводов. Именно этим и занимался один из самых загадочных ученых в истории.

Из-за чего бьет молния и как она появляется

Это не является секретной информацией и встречается в различных документах того времени. Суть в том, что если установить в нескольких километрах друг от друга достаточно мощные катушки Теслы, они смогут передавать энергию и решать многие проблемы, а увеличение напряжения и частоты почти из ничего может позволить решить многие энергетические проблемы.

Потенциально катушка Теслы может передавать энергию на большие расстояния.

Учитывая некоторые свойства прибора, он может даже опровергать ряд доказательств того, что создание вечного двигателя невозможно. Я уже рассказывал, как и кто пытался его создать, но в некотором роде именно катушка Теслы при определенных условиях могла бы стать одним из его компонентов.

Присоединяйтесь к нам в Telegram!

Почему никто не развивает катушку Теслы

Сказать, что кто-то всерьез занимается вопросом развития технологии, нельзя. Может быть она не так привлекательна в промышленном применении, а может быть она нужна только военным. Точного ответа на этот вопрос нет, но именно военные много работают в этом направлении.

Все просто! Если как следует раскочегарить катушку Теслы, она может спалить всю электронику на очень большом расстоянии. Даже простейшие макеты, которые делаются в домашних условиях, могут вывести из строя домашние бытовые приборы, что уже говорит о действительно мощных установках.

Причин, по которым катушки Тесла развиваются недостаточно эффективно много — от недостаточно востребованности до секретности и опасности.

Реальное применение катушки Теслы находят только в шоу, которые основаны на электрических спецэффектах. Считается, что их использование безопасно для человека, но при этом оно позволяет создавать красочные фиолетовые молнии, которые можно видеть буквально перед собой. Это очень эффектно и заставляет многих детей увлечься наукой.

Где применяются катушки Теслы

Сами катушки или их действие применяется в некоторых сферах жизни. Кроме комнат, описанных выше, созданные молнии высокого напряжения могут применяться в красочных лампах, которые можно трогать рукой, и разряд будет стремиться к ней.

Интересные и малоизвестные факты о молниях

Созданные молнии могут показать, где есть повреждение вакуумной системы — они всегда стремятся к месту нарушения герметичности. Эффект находит место даже в косметологии. Дело в том, что параметры тока в катушке Теслы относительно безопасны для человека и лишь ходят по поверхности кожи, слега пробирая ее изнутри. Приборы, основанные на таком эффекте, позволяют стимулировать и тонизировать кожу, решая некоторые проблемы с венами, морщинами и другими неприятными изменениями. Но пользоваться такими приборами должен профессионал, так как полностью безопасными назвать их нельзя.

Катушки Теслы применяются даже в косметологии.

Тесла и Тунгусский метеорит

Про Тунгусский метеорит сказано более чем много, и я сейчас не буду подробно пересказывать историю этого происшествия. Скажу только, что не все верят в метеорит, природное явление, крушение инопланетного корабля, столкновение с Землей миниатюрной черной дыры (есть и такая версия) или испытание какого-то оружия. Многие уверены, что катастрофа была связана именно с попыткой Николы Теслы передать энергию на большое расстояние.

Лично я к этой версии отношусь довольно скептически, но если ученый смог создать прибор, который мог сотворить такое, то только представьте, какой потенциал имели созданные им технологии, которые мы сейчас используем для развлечения.

Катушка Теслы несет в себе не только красоту, но и опасность.

Прямых доказательств или явных опровержений виновности Николы Теслы во взрыве в Сибири нет. Поэтому оставим версию конспирологами или простым людям для развития фантазии.

Что вызывает статическое электричество.

Как сделать катушку Теслы

На самом деле было несколько некорректно расписывать, как сделать такой прибор дома самостоятельно, так как он может быть очень опасен как для людей, так и для домашней техники. Достаточно просто знать, что это возможно и на YouTube полно роликов о том, как приобщиться к этому явлению.

Добавлю только, что для создания миниатюрной катушки достаточно обзавестись несколькими вещами, которые можно найти в гараже более-менее запасливого самоделкина.

Сделанная в домашних условиях катушка Теслы может даже зажигать лампочки рядом с ней.

По сути вам понадобится только источник питания, небольшой конденсатор, маленькая катушка проводника для первичной обмотки, пара сотен метров тонкой медной эмалированной проволоки для вторичной обмотки, диэлектрическая труба для ее намотки и все.

Если вы решили сделать что-то подобное, то в каждом ролике более точно расскажут, что нужно для эксперимента. Но помните, что без специальной подготовки это может быть смертельно опасно.

Шаровая молния самое загадочное природное явление, которое до сих пор не имеет общепринятого научного объяснения

Шаровой молнией называют сгусток энергии, плавающей в воздухе в виде светящегося шара. По сей день это явление остается одним из самых таинственных и неизученных. Правда, ученые регулярно заявляют о том, что им удалось выяснить природу шаровых молний и даже воссоздать их в лабораторных условиях. Но единой общепринятой теории их возникновения не существует. Связано это с тем, что каждое предположение имеет свое пробелы, то есть так или иначе противоречит имеющимся свидетельствам. А шаровые молнии, созданные в лабораторных условиях, по своим физическим свойствам отличаются от тех, что встречаются в природе. Поэтому вопрос данного явления остается открытым. Что о нем известно на сегодняшний день и к какой версии склоняются ученые? Предлагаем далее об этом поговорить.

Существуют ли шаровые молнии

Как бы это парадоксально не звучало, вплоть до 2012 года ученые вообще не были до конца уверены в существовании шаровых молний. Так Джозеф Пир и Александр Кендль из Университета Инсбрука предположили, что шаровые молнии это ни что иное, как проявление фосфенов, то есть зрительный обман.

По мнению этих ученых причиной галлюцинаций становятся магнитные поля некоторых молний, которые действуют на нейроны зрительной коры. Фосфены, по их мнению, возникают в том случае, если человек находится ближе 100 метров от места удара молнии.

Разумеется, эта теория идет в разрез со словами очевидцев, которые описывали взрывы шаровых молний при столкновении с предметами, и даже показывали последствия таких взрывов. Тем, кому повезло меньше, сообщают о сильных ожогах, вызванных столкновением с таким шаром. Кроме того, были зафиксированы даже случаи летальных исходов. То есть шаровые молнии не менее опасны, чем линейные.

В результате соприкосновения с шаровой молнией на теле возникают ожоги и травмы.

Но, не взирая на эти свидетельства, наука официально признала феномен существования шаровых молний только после того, как один из таких светящихся шаров оказался в поле зрения бесщелевых спектрометров. То есть существование этого явления было зафиксировано приборами. Кроме того, шаровые молнии неоднократно были зафиксированы на фото и видео.

Что такое шаровая молния

Если явление существует, то что оно собой представляет и как возникает? Самое распространенное мнение гласит, что шаровая молния имеет мощный электрический заряд энергии. То есть является молнией шарообразной формы, которая способна двигаться по непредсказуемой траектории, порой сильно удивляющей очевидцев.

По свидетельствам очевидцев, шаровые молнии возникают не только в грозу, но и ясную погоду.

Чаще всего явление появляется в грозу, однако также есть свидетельства о его возникновении в ясную погоду. Очевидцы отмечают, что светящийся шар способен выходить из проводников, к примеру, электропроводки. Также явление иногда возникает вследствие ударов линейных молний. Реже шары появляются в воздухе из неоткуда или выходят из предметов, которые не являются проводниками.

Шаровые молнии чаще возникают из проводников (металлических предметов).

Существует версия, что данное явление представляет собой крупную каплю жидкого атомарного водорода, который находится в возбужденном неустойчивом состоянии. Она возникает в результате электролиза воды под действием полей и токов грозовой молнии. Удельный вес этого вещества практически равен весу воздуха, что и позволяет молнии плавать. Но, как и все остальные версии это лишь предположение.

Загадки шаровых молний

Шаровые молнии обладают рядом свойств, которые не в силах объяснить наука. Как уже было сказано выше, они движутся по непредсказуемой траектории и, вопреки распространенному мнению, порой даже против потока воздуха.

Также неизвестно какое вещество позволяет шаровым молниям проникать в помещение не только через окна или двери, но и сквозь узкие щели. После прохождение через них они вновь принимают шарообразную форму.

Последствия взрыва шаровой молнии, залетевшей в дом в Тернопольской области (Украина).

В одних ситуациях шаровые молнии при столкновении с предметами взрываются. В других же оставляют след или даже проходят сквозь предмет. При столкновении с человеком ШМ чаще всего вызывает ожоги, но иногда на теле возникают раны, словно на человека напал дикий зверь.

Узнать о других загадках природы, над которыми ломают голову ученые, вы можете на нашем Яндекс.Дзен-канале или прочитать материал о малоизвестных фактах о молниях.

Разгадали ли китайские ученые тайну шаровых молний?

Группа китайских ученых во главе с профессором Цен Цзянь Юна во время сильной грозы случайно зафиксировали удар молнии, в результате которого возник большой светящийся шар. Спектрометр показал, что в составе шаровой молнии имеется кремний, железо и кальций, то есть тот набор элементов, который в большом количестве присутствует в почве.

На основе полученных данных они сделали вывод, что подтвердили гипотезу Джона Абрахамсона. Он считал, что в результате удара молнии в почву из нее быстро испаряются некоторые частицы, включая оксиды кремния и железа. Вместе с тем образовавшийся газ выбрасывается ударной волной в воздух, что и приводит к появлению шара. Однако, не все ученые соглашаются с этой версией.

По версии китайских ученых шаровая молния возникает при ударе линейной молнии в землю.

К примеру, российский ученый и специалист в области изучения шаровых молний Владимир Бычков считает, что китайцы выдают желаемое за действительное. Об этом говорит тот факт, что в составе молнии ими не было зафиксировано алюминия, который присутствует в почве.

Следите за новостями и последними научными открытиями на нашем Telegram-канале.

По его мнению, линейная молния ударила в ЛЭП, рядом с которой произошло событие. Это вызвало хорошо известное физике явление дуговой разряд, который и зафиксировали китайские ученые. Как сказал Дмитрий Бычков, он не одинок в своем мнении. К примеру, журнал Nature, который пользуется высоким авторитетом в научном мире, отказался публиковать материал китайских исследователей.

Соответственно, в отличие от линейных молний, о которых ученым известно практически все, шаровые остаются загадкой. Причем количество вопросов со временем только растет.

Существует мнение, что телефоны притягивают к себе молнии, но научных доказательств этому нет

Наверняка вы неоднократно слышали о том, что во время грозы нельзя разговаривать по мобильному телефону, так как гаджет способен притягивать к себе молнии. Это регулярно подтверждают СМИ, которые рассказывают о том, что кого-то убило молнией во время разговора по телефону. Но является ли смартфон причиной трагедии или это просто совпадение? МЧС, а также всевозможные службы спасения в разных странах не спешат винить телефоны в том, что они притягивают к себе молнии. Дело в том, что сами радиоволны не способны привлекать к себе молнии. В противном случае и свет бы притягивал молнии, так как тоже является электромагнитной волной. Правда, в случае высокой интенсивности электромагнитной волны пробой воздуха все же возможен, но для этого потребуется мощная лазерная установка или мощный радиолокатор, но никак не смартфон. Возможно дело не в радиоволнах, а существует другая причина, по которой телефон таит в себе опасность во время грозы?

Как бьет молния и может ли целенаправленно попадать в телефон

Чтобы ответить на поставленный вопрос, нужно понимать природу линейных молний, то есть по какой причине вообще возникает это явление. К счастью, они изучены гораздо лучше, чем шаровые молнии. Итак, во время грозы между землей и облаком образуется электростатическое поле. Оно вызывает поляризацию объектов, расположенных на земле или у ее поверхности.

Воздух сам по себе, как мы знаем, является диэлектриком. Но при высокой влажности проводимость у него повышается. Когда так называемый лидер (стартовая часть разряда молнии) приближается к земле, под ним усиливается напряженность электрического поля и накапливается индуцированный электрический заряд. В том месте, где индуцированного заряда накапливается больше всего, и где наиболее высокая напряженность электрического поля, возникает пробой воздуха.

Молния стремится к ближайшей точке наибольшего притяжения

Правда, помимо индуцированного электрического заряда на выбор мишени для удара влияет еще один фактор. Молния движется по пути наименьшего сопротивления к точке наибольшего притяжения. Так как атмосфера неоднородна, путь молнии непредсказуем и зависит от ряда параметров, таких как:

• Влажность воздуха;
• Атмосферное давление;
• Степень ионизации воздуха;
• Температура воздуха;
• Степень загрязнения воздуха (содержание пыли в нем).

Причем молния бьет в ближайшие к ней объекты с наиболее высокой электропроводностью, именно по этому принципу работают молниеприемники.

Теперь вернемся к нашим смартфонам способны ли они создать статическое поле и обладать такой поляризацией, чтобы пробой случился на гаджет? Нет, не может. Напряженность поля у смартфона настолько незначительная, что ею можно пренебречь. Да, во время звонка сила электростатического поля повышается, но ее недостаточно, чтобы привлечь к себе молнию. К тому же многие смартфоны имеют пластиковый корпус, который служит диэлектриком.

Подписывайтесь на наш Telegram-канал, где мы регулярно публикуем опровержения распространенным мифам, а также другие не менее увлекательные материалы.

Чтобы молния теоретически могла ударить в телефон, должны сложиться определенные условия

Когда молния может ударить в телефон

Несмотря на то, что в процессе использования смартфона во время грозы никаких процессов, способных привлечь молнию, в нем не происходит, некоторые физики предполагают, что молния в него все же может попасть. Но, для этого должны сложиться определенные условия:

• Человек должен находиться на возвышенности рядом с металлическим объектом, который способен сформировать электрическое поле.
• На телефон должен поступить звонок или сам человек должен набрать номер.
• На человеке должна быть мокрая одежда.
• Смартфон должен находится на уровне головы.

В таком случае в момент, когда электрическое поле вокруг смартфона возрастет, молния теоретически может перенаправиться и ударить в человека. Но, повторимся, что это только в теории. На практике исследований никто не проводил.

Если вам понравилась эта статья, заходите на наш Яндекс.Дзен-канал, где вы найдете еще больше увлекательных материалов, посвященных загадочным природным явлениям, исследованиям и всему, что связано с современной наукой.

Почему молнии попадают в смартфоны

Несмотря на то, что мобильный телефон теоретически никак к себе молнии не привлекает, несчастные случаи регулярно происходят. Но, чем это объяснить? Ежегодно молнии убивают несколько тысяч человек даже без смартфонов. Поэтому, вполне возможно, что дело вовсе не в телефоне, а лишь совпадении. То есть молния точно так же поражала бы людей, даже не будь у них в руках смартфонов.

Кроме того, существует еще одно объяснение, по которой телефон косвенно является причиной поражения молний. Дело в том, что во время грозы ухудшается связь. В результате человек интуитивно старается подняться на возвышенность и тянет руку к вверху. Кроме того, разговаривая по телефону, люди отвлекаются от собственной безопасности. Вместо того, чтобы идти в укрытие или найти безопасное место, они остаются в зоне потенциального попадания молнии.

Чтобы скрыться от молнии на открытой местности найдите низину

Подводя итог отметим, что научного подтверждения тому, что телефоном нельзя пользоваться во время грозы не существует. Однако все же не стоит испытывать судьбу. Пока вы находитесь на открытой местности, лучше подождать с разговорами и найти укрытие, к примеру, зайти в любое здание. Если никаких зданий поблизости нет, стоит поискать самое низкое место. Но, никогда не пытайтесь спрятаться от дождя под высокими, одиноко стоящими деревьями. Вероятность поражением молнией в таком случае высока даже без смартфона.

Грозы бывают не только летом, но и зимой

Мы привыкли, что гроза сопровождает ливневые дожди, которые бывают в теплое время года. Однако гроза может быть не только летом, но и зимой во время снежной бури. Правда, о существовании таких гроз ученым стало известно сравнительно недавно в последние несколько десятилетий. Ранее на этот счет ходили споры, одни эксперты доказывали, что грозы зимой возможны, и даже утверждали, что видели их своими глазами. Другие же утверждали, что исследования в данном направлении являются пустой тратой денег, так как грозы во время снежной бури быть не может. Точку в данном вопросе помогли поставить современные технологии, в том числе и наблюдения из космоса. Ученым удалось не только зафиксировать снежные грозы, но и выяснить о них некоторую информацию.

Почему возникает грозовой снегопад

По мнению ученых, грозовой снегопад возникают по тем же причинам, что и летняя гроза. Влажный и относительно теплый воздух у поверхности Земли начинает подниматься вверх, где сталкивается с холодным воздухом, в результате чего конденсируется влага. При этом образуя облака, наполненные переохлажденной жидкой водой (мелкие капли, которые остаются жидкими даже при очень низких температура), крошечными кристаллами льда и мелким мягким градом, называемым крупой.

Эта смесь в облаке может создать электрический заряд и привести к возникновению молнии. Однако досконально неизвестно как и почему молнии возникает зимой. Во время зимнего шторма воздух у земли очень холодный, иногда его температура даже ниже точки замерзания. Когда он поднимается в еще более холодную атмосферу, возникает меньше переохлажденной жидкой воды, чем в летнее врея. Но считается, что именно переохлажденная вода важна для образования грозы, по крайней мере летом.

Зимой гроза возникает по той же причине, что и летом

Правда, предварительные исследования показали, что переохлажденная вода не так важна для зимней грозы, как летней. Но, опять же, ученые пока не могут сказать почему. Также существует мнение, что наличие грозы всегда говорит об обильном снегопаде. Исследование, опубликованное в 2006 году показало, что в 86 процентах случаев грозовых явлений, толщина выпавшего снега составляла более 15 см. Это означает, что наличие молнии во время снежной бури всегда говорит об обильном снегопаде, но еще не означает, что выпадет аномально большое количество снега. В то же время обильный снегопад тоже не является обязательным предвестником грома и молнии.

Грозовой снегопад нередкое явление?

Как мы сказали выше, еще несколько десятилетий назад ученые вообще не знали, существует ли грозовой снегопад. Исследователи знали о нем в основном из рассказов людей или сами становились его свидетелями. Однако в последнее время выяснилось, что грозовой снегопад на самом деле является гораздо более частым явлением, чем считалось ранее.

Почему же мы не видим и не слышим грозы зимой? Дело в том, что летом гром хорошо слышен, даже если молния возникает на большом расстоянии от нас. Но зимой снег гасит звуковые волны, то есть слышимость становится очень плохой. Поэтому гром можно услышать, находясь от молнии на расстоянии не более нескольких километров. В городе же приглушенный звук грома вполне может замаскироваться за шумом автомобилей, снегоуборочной техники и т.д.

Грозовой снегопад плохо слышен и виден

Увидеть вспышку света зимой во время снегопада тоже сложнее, чем летом. Кроме того, следует учитывать, что во время зимней грозы вспышек гораздо меньше, чем во время летней. Очевидно, длина зимних молний тоже меньше, чем летних гигантов. Однако в темное время суток вспышки все же можно заметить. Хотя автору этих строк доводилось видеть зимние молнии лишь один раз в своей жизни.

Последнее десятилетия ученые гораздо чаще стали фиксировать грозовые снежные бури. Все благодаря тому, что за грозами теперь можно наблюдать со спутников. Кроме того, современные датчики позволяют фиксировать возникновение грозы и на Земле. Поэтому в ближайшее время ученым наверняка удастся больше узнать об этом явлении.

В Москве и Питере снежная гроза бывает очень редко

Где чаще возникают зимние грозы

В Москве или Санкт-Петербурге зимние грозы возникают крайне редко. Если вы хотите увидеть ее своими глазами, лучше отправиться в Краснодарский или Ставропольский край. Также они являются частым явлением на Кавказе. В этих регионах они происходят по нескольку раз за сезон.

Почему в разных регионах снежные грозы возникают часто, а в других нет? Главным условием возникновения грозы являются большие перепады температуры в разных слоях воздуха. Чаще всего холодный воздух наплывает на теплые слои у поверхности земли именно в этих регионах. В Москве и Питере, соответственно, температура воздуха более равномерная. Напоследок напомним, что молнии возникают не только у поверхности земли, но и на границе нашей атмосферы и космоса на высоте даже 100 км. Об их существовании стало известно тоже совсем недавно.

Молнии происходят более 8 миллионов раз в день по всему миру.

Грозы это одно из самых впечатляющих и завораживающих природных явлений. Они могут вызывать у нас разные эмоции: от тревоги и страха до восхищения и восторга. Но даже у этого явления есть более пугающие стороны. Если же зимняя гроза заставляет удивить, то представьте на что способна вулканическая молния. Они крайне редки, но не менее удивительны это грозовой разряд, который возникает во время извержения вулкана. А самое что удивительное, так это то, что наука, которая объясняет это событие гораздо сложнее, чем обычная грозовая буря.

Что такое вулканическая молния?

Вулканическая молния проявляется в виде ярких вспышек света, часто сопровождающихся сильными звуковыми эффектами, которые наблюдаются в облаке пепла, пыли и газов, выбрасываемых из вулкана во время извержения.

Время звука молнии может использоваться для определения расстояния до места удара. Звук распространяется со скоростью около 343 метров в секунду, и если посчитать время между вспышкой молнии и звуком, можно оценить, насколько далеко находится молния.

Точный механизм возникновения вулканической молнии до конца не изучен, но считается, что она обусловлена различными электрическими процессами, происходящими во время извержения. Например, вулканическая молния может возникать при столкновении частиц пепла и пыли во время выбросов, что приводит к зарядке частиц и возникновению электрического поля. Это поле может приводить к разрядам, которые мы наблюдаем в виде вспышек молний.
Вулканическая молния является достаточно редким явлением, поэтому ее изучение является достаточно сложным.

Интересный факт совсем недавно было извержение вулкана на Камчатке, о котором подробно рассказал Рамис Ганиев.

Возможные причины возникновения вулканической молнии

Ученые считают, что заряд льда главный механизм, который вызывает грозы. Это также происходит во время вулканических молний, когда горячий воздух из вулкана сталкивается с холодным воздухом в атмосфере. Вода замерзает в воздухе и образует ледяные частицы, которые сталкиваются и выбивают электроны из кристаллов, создавая положительно заряженные ионы льда. Такие ионы поднимаются выше в атмосферу.
Фрикционный заряд также важен для вулканических молний. Когда частицы льда сталкиваются они вызывают трение, из-за чего создаются заряженные ионы. Этот заряд затем разделяется на разные области.

Молнии могут быть полезны для изучения погоды. Ученые используют молнии для измерения температуры в атмосфере и определения характеристик грозовых облаков.

Еще одним способом создания заряда является фрактоэмиссия, которая происходит при разрушении твердых тел. Высокая энергия, вызванная разрушением камня, может создавать статический заряд ближе к жерлу вулкана.

Наконец, радиоактивные частицы в породе могут создавать заряд. Пепел содержит естественную радиоактивность, которая может создавать заряженные области при распаде. Радиоактивный заряд может играть важную роль в вулканических молниях.

Читайте также: После ударов молний на земле образуются редкие кристаллы.

Влияние высоты столба пепла на молнию

Хотя высота столба не является механизмом, она может существенно влиять на возникновение вулканической молнии. При образовании высокого столба пепла, превышающего 7 км, в результате извержения, концентрация водяного пара повышается, что приводит к увеличению вероятности зарядки льда и увеличенной электрической активности за счет наличия большего количества воды и низких температур. Однако вероятность удара молнии снижается при образовании более низких шлейфов, так как большая часть электрического заряда образуется за счет фрактоэмиссии возле жерла. Несмотря на то, что наука, изучающая вулканическую молнию, не может ответить на все вопросы, известно, что многие факторы играют важную роль.

Извержение вулкана может привести к образованию новых островов, когда лава вытекает на поверхность океана, она может затвердеть и создать новый остров.

Вулканическая молния хоть и редкое явление, но не такое таинственное, как шаровые молнии.

Вулканическая молния в Индонезии

Последний раз, когда была замечена вулканическая молния, был в августе 2021 года во время извержения вулкана Суфриер на острове Сент-Винсент в Карибском море. Вулкан начал проявлять активность в конце декабря 2020 года, а его извержение продолжалось до конца апреля 2021 года., оставив после себя значительные разрушения и вынудив многих жителей острова покинуть свои дома. Официально извержение было объявлено оконченным 22 апреля 2021 года.

Большие объемы газов и пепла, выпущенных в атмосферу во время извержения, могут вызвать временное похолодание на планете.

В Индонезии извергается вулкан Судного дня: почему он так называется?

Вулканическая молния была замечена во время наивысшей степени активности, когда колонна пепла и газов была наиболее высокой. Молнии были видны как внутри самого вулкана, так и над ним, и были замечены многими наблюдателями и учеными, работающими на месте.

Научное значение вулканического разряда

Магма содержит большое количество газов, которые могут привести к взрывам и извержениям. Изучение вулканической молнии помогает ученым понять, какие процессы происходят внутри вулкана и какова вероятность его извержения.

Чтобы быть в курсе всех новостей из мира науки подписывайтесь на наш Telegram-канал и Дзен!

Кроме того, изучение вулканической молнии может дать информацию о том, как вулкан влияет на окружающую среду. Извержения могут приводить к сильному загрязнению воздуха и воды, что может оказывать влияние на здоровье животных и людей. Анализ данных о вулканической молнии может помочь ученым понять, какие типы загрязнений могут быть связаны с извержениями вулканов.

Самая длинная зафиксированная молния в мире достигла 829 километров и пронеслась над США

Молния, способная осветить полконтинента? В США зафиксировали новый мировой рекорд одиночная молния протянулась на такую дистанцию, что по масштабу перекрывает путь от Москвы до Петербурга, и даже дальше. Она прошила небо над Америкой от восточного Техаса до Канзас-Сити, растянувшись почти на 830 километров. Это не сюжет из фильма про супергероев, а вполне реальное природное явление, подтвержденное Всемирной метеорологической организацией!

Самая длинная молния в истории

Молния-рекордсменка, о которой идет речь, попала в историю не из-за громкого звука, а из-за своих габаритов. В октябре 2017 года над США пронеслась настоящая электрическая стрела длиной 829 километров это как соединить Москву и Питер и еще с запасом. Началась она в восточном Техасе и закончилась где-то рядом с Канзас-Сити. Никто тогда даже не заметил, что на небе разыгралось нечто выдающееся все вскрылось только спустя годы, когда ученые пересмотрели спутниковые данные.

Спутниковый снимок, на котором зафиксирована самая длинная молния. Источник изображения: IFL Science

Читайте также: В России зафиксирована самая мощная молния в мире от нее трескались окна

Что такое мегафлеш

Такую молнию называют мегафлеш и для ее появления нужны особые условия. Они чаще всего складываются в районе Великих равнин, где формируются мощные грозовые системы. Именно такие облачные гиганты могут протянуть разряд на сотни километров, почти как поезд, мчащийся сквозь небо. Кстати, предыдущий рекорд был тоже зафиксирован здесь тогда молния растянулась на 768 километров. Но вот 829 это уже почти космический уровень.

Великие равнины (Great Plains) предгорное плато в США и Канаде, которое расположено к востоку от Скалистых гор.

Интересно, что эту гигантскую вспышку в 2017 году снял новенький тогда спутник GOES-16, который следил за погодой с орбиты. Но саму гигантскую молнию никто сразу не заметил. Только спустя годы ученые с опытом и новой техникой пересматривали архивы и вдруг подумали: А что это там у нас такое длинное светится? Так рекорд всплыл на поверхность и был официально признан Всемирной метеорологической организацией.

Чтобы оставаться в курсе всех рекордов, подпишитесь на наш Дзен-канал. Нас уже более 100 тысяч человек!

Почему это вообще важно? Потому что такие молнии это не только вау, как красиво, но и реальная угроза. Один разряд может ударить за сотни километров от центра грозы, где люди вообще не ждут беды. Поэтому, если гроза где-то поблизости, лучше не геройствовать под открытым небом и держаться поближе к надежному укрытию.

Почему молния всегда сопровождается громом, но не одновременно? Источник изображения: iu-mebel.ru

Мы все хоть раз замирали у окна во время грозы: небо рассекает ослепительная вспышка, а спустя несколько секунд или доли секунды воздух сотрясает гром. Кажется странным ведь молния и гром рождаются одновременно. Так почему мы видим одно, а слышим другое с задержкой? Ответ кроется в физике и самой природе света и звука.

Скорость света и звука: почему молния видна раньше грома

Свет от молнии распространяется почти мгновенно со скоростью около 300 000 км/с. Поэтому мы видим её сразу, где бы ни находились.

Звук грома идёт куда медленнее всего 343 м/с при нормальной температуре воздуха. Именно поэтому до наших ушей он добирается позже. Если молния ударила в километре от вас, гром придёт примерно через три секунды.

Кстати, этот эффект позволяет измерить примерное расстояние до грозы: достаточно посчитать секунды между вспышкой и громом, а затем разделить на три.

Молния и гром единое явление, просто скорость света и звука сильно отличаются. Источник изображения: dailymail.co.uk

Как образуется гром во время молнии

Молния это гигантский электрический разряд, который мгновенно нагревает воздух до температуры выше 30 000 C в пять раз горячее поверхности Солнца! Воздух стремительно расширяется, возникает ударная волна именно её мы слышим как гром.

Кстати, в этом году в России была зафиксирована самая мощная молния силой 424 килоампера от неё трескались окна и вибрировала земля!

Интересный факт: чем ближе гроза, тем резче и громче звук. Вдали он становится более глухим и раскатистым из-за отражений от облаков и земли.

Читайте также: можно ли смотреть телевизор и пользоваться электроприборами в грозу?

Почему молния и гром всегда связаны друг с другом

Хотя мы воспринимаем их по-разному, молния и гром это одно событие. Световой всплеск и ударная волна всегда рождаются вместе, просто природа развела их по разным скоростям. Так что грозовые ночи это маленький урок физики прямо из окна: сначала свет, потом звук.

Еще больше свежих статей вы найдете в нашем Telegram-канале. Подпишитесь прямо сейчас!

Зонд Юнона вблизи облачных полос Юпитера. Источник изображения: science.nasa.gov

Одна земная молния выделяет около 1 гигаджоуля энергии этого достаточно, чтобы расколоть дерево или обесточить целый район. Но на Юпитере, самой большой планете Солнечной системы, бьют молнии, которые минимум в 100 раз мощнее наших. Новое исследование впервые показало, насколько разнообразной и масштабной бывает погода на Юпитере.

Когда ученые открыли молнии на Юпитере

Молнии на Юпитере наблюдали еще с 1979 года, когда мимо газового гиганта пролетел Вояджер-1. Но все предыдущие аппараты фиксировали вспышки только на ночной стороне планеты, просто потому, что там они были заметнее. Из-за этого ученые долго не могли понять:

Юпитер рождает только сверхмощные разряды или на нем есть и обычные, сравнимые с земными?

Ответ дал зонд NASA Юнона, который вращается вокруг Юпитера с 2016 года. Он подлетает к атмосфере гиганта ближе, чем любой другой аппарат в истории, и сканирует ее микроволновым радиометром прибором, который ловит радиоизлучение от молний.

Удачное окно для наблюдений за молниями на Юпитере открылось в 20212022 годах. В это время на планете установился необычно спокойный период в Северном экваториальном поясе полосе облаков, обычно забитой штормами. Затишье позволило ученым привязать конкретные молнии к конкретным бурям. Помимо Юноны, в работе участвовали телескоп Хаббл.

Если хотите обсудить новость с другими читателями, заходите в наш Telegram-чат!

Мощность молний на Юпитере

За четыре пролета над изолированными штормами Юнона фиксировала радиоимпульсы молний примерно три раза в секунду. Во время одного из пролетов аппарат зарегистрировал 206 отдельных вспышек. Всего команда под руководством планетолога Майкла Вонга из Калифорнийского университета в Беркли проанализировала 613 микроволновых импульсов.

Результат оказался неожиданным: мощность юпитерианских молний варьировалась от уровня обычного земного разряда до значений, превышающих его как минимум в 100 раз. Другие расчеты показали, что полная энергия молнии на Юпитере может быть в 50010 000 раз больше, чем у земной. При этом сам Вонг оговаривается: поскольку сравнение проводилось на разных радиочастотах, точность оценки ограничена. В самом консервативном случае это стократное превышение, в менее консервативном разница может достигать миллиона раз.

Для наглядности: одна земная молния выделяет энергию, которой хватит примерно на час работы 200 домов. Если молния Юпитера мощнее в тысячи раз, речь идет об энергии, способной запитать небольшой город на несколько суток. Самая мощная молния в России была зафиксирована в 2025 году.

ПОДПИШИСЬ НА "СУНДУК АЛИ-БАБ" В ТЕЛЕГРАМ, ЧТОБ УЗНАВАТЬ О СКИДКАХ САММ ПЕРВМ

Почему молнии на Юпитере сильнее земных

На Земле молнии возникают, когда в грозовом облаке сталкиваются капли воды и кристаллы льда, разделяя положительные и отрицательные заряды. Когда разность потенциалов становится достаточно большой, происходит электрический разряд. На Юпитере механизм похож, но условия совершенно другие.

Атмосфера Земли состоит в основном из азота. У Юпитера из водорода и гелия. Водород тяжелее в том смысле, что влажный воздух на Юпитере оказывается плотнее окружающего газа, и ему гораздо труднее подняться наверх. Но когда влажные массы все же пробиваются сквозь атмосферу, они несут с собой колоссальный запас энергии и разряды получаются соответствующими.

Есть и еще одна причина: масштаб самих штормов. Юпитерианские грозы вырастают на высоту более 100 километров это в 10 раз больше, чем типичная грозовая туча на Земле. Чем выше облако и больше расстояние между зарядами, тем сильнее может быть молния.

На Юпитере заряженные кристаллы состоят не только из воды, но и из аммиака это ещё одно отличие от земных гроз, которое может влиять на силу разрядов.

Юпитерианский шторм может достигать 100 км в высоту в 10 раз больше земного

Как ученые увидели молнии на Юпитере

Исследователи дали особое название тем бурям, которые изучала Юнона: стелс-суперштормы (stealth superstorms). Это мощные, но изолированные штормы, которые возникли в Северном экваториальном поясе Юпитера, когда тот переходил из необычно спокойного состояния к своей более типичной, бурной конфигурации.

Именно изолированность этих штормов стала научной удачей. Обычно молнии на Юпитере формируются в широких поясах, опоясывающих планету, и привязать конкретный разряд к конкретному шторму почти невозможно. Но стелс-суперштормы были расположены компактно и это позволило ученым впервые точно определить местоположение и мощность отдельных молний.

Главный сюрприз исследования разнообразие. Раньше считалось, что все молнии на Юпитере сопоставимы с земными суперболтами самыми мощными из наших разрядов. Теперь выяснилось, что Юпитер производит широкий спектр молний: от вполне земных до чудовищно сильных.

Молнии на других планетах Солнечной системы

Юпитер не единственная планета с молниями. На Сатурне аппарат Кассини зафиксировал грозы с частотой до десяти разрядов в секунду. На Венере, несмотря на ее плотную атмосферу из углекислого газа и серной кислоты, убедительных доказательств молний пока не нашли: при пролете зонд Кассини не обнаружил характерных радиосигналов. На Марсе в пыльных бурях замечены яркие вспышки, но однозначно классифицировать их как молнии тоже непросто.

Юпитер при этом остается абсолютным рекордсменом по мощности отдельных разрядов. Это логично: гигантская планета, гигантские штормы, гигантские молнии.

Зачем ученые изучают молнии Юпитера

Как ни странно, юпитерианские молнии помогают понять земные грозы. Даже на нашей планете молния остается во многом загадкой. Только в последние годы ученые обнаружили так называемые кратковременные световые явления мимолетные электрические вспышки в верхних слоях атмосферы: спрайты, джеты, гало. Их природа до сих пор изучается.

Юпитер дает ученым возможность наблюдать ту же физику, но в другом масштабе. Сравнивая молнии в азотной атмосфере Земли и водородной атмосфере Юпитера, исследователи надеются выяснить, какие именно факторы определяют силу разряда: состав атмосферы, высота штормов или доступная для конвекции энергия.

Смотреть на молнии в тишине и темноте, конечно, красиво и романтично, но давайте разберёмся, есть ли опасность для домашней техники. Источник изображения: msn.com

А задумывались ли вы о том, можно ли спокойно смотреть телевизор во время грозы? Многие уверены, что это совершенно безопасно, другие же в панике бегут выдергивать вилки из розеток. Правда, как обычно, где-то посередине: сам телевизор вам вреда не принесёт, но вот техника и электросеть в такие моменты под серьёзной угрозой. К счастью, существуют простые способы защитить дом и технику, чтобы гроза не превращалась в головную боль.

Смотреть телевизор в грозу: чем это опасно

Смотреть телевизор во время грозы можно, но есть нюансы. Опасность тут не в самом телевизоре, а в том, что молния может ударить в линию электропередачи или в антенну:

• Если у вас подключена внешняя антенна (особенно на крыше) это риск. Молния может пройти по кабелю и вывести из строя телевизор или даже вызвать пожар. В таких случаях лучше отключить антенну и питание.
• Если у вас кабельное или IPTV через интернет вероятность повредить телевизор гораздо ниже. Современные сети обычно защищены.
• Основная опасность скачки напряжения. Молния может вызвать сильный перепад в электросети. Поэтому даже при безопасных источниках сигнала лучше иметь сетевой фильтр или стабилизатор.

Т. е. если гроза сильная, а телевизор подключен к розетке и антенне, безопаснее его выключить и выдернуть вилку. Но если у вас кабельное или интернет-ТВ через роутер с защитой, смотреть можно, хотя риск скачков остаётся.

Молния способна вызвать скачок напряжения, из-за которого сгорают телевизоры, компьютеры и даже холодильники. Источник изображения: dzen.ru

Приборы, которые опасно держать включёнными во время грозы

Во время грозы лучше отключить из розетки вот эти приборы:

• Компьютеры и ноутбуки особенно настольные, они очень чувствительны к скачкам напряжения.
• Роутеры и модемы молния часто бьёт именно по сетевым кабелям.
• Телевизоры и приставки особенно если есть антенна.
• Холодильники и стиральные машины они редко сгорают от грозы, но ремонт дорогой, а скачок напряжения может испортить электронику.
• Зарядные устройства и смартфоны нельзя оставлять телефон в розетке, молния может пройти по сети и спалить его.

Лайфхак: самые уязвимые приборы те, что подключены одновременно и к электричеству, и к кабелям (телевизор + антенна, компьютер + интернет-кабель). Их отключают в первую очередь.

Чтобы каждый раз не бегать и не выдёргивать вилки из розеток, есть другие надёжные методы защиты. Источник изображения: toptenreviews.com

Читайте также: Убьет ли молния купающегося человека, если ударит в озеро или реку

Способы защиты техники от грозы

Теперь разберёмся, как защитить технику от грозы, чтобы каждый раз не бегать и не выдёргивать вилки.

1. Сетевой фильтр самый простой и доступный вариант. Он гасит резкие скачки напряжения и может спасти телевизор или компьютер. Но важно брать не дешёвую удлинитель-пустышку, а настоящий фильтр с варисторами и автоматом.
2. Стабилизатор напряжения не только защищает от коротких всплесков во время грозы, но и выравнивает просадки или скачки в сети. Хорош для холодильников, стиральных машин и дорогой электроники.
3. Устройства защиты от перенапряжения (УЗИП) более серьёзный уровень, ставятся прямо в электрощиток и принимают удар молнии на себя. В частных домах такая защита особенно актуальна.
4. Защита для интернет-кабеля и антенны сетевой фильтр спасает только от электричества, но молния может прилететь и по кабелю. Для антенн и интернет-линий существуют отдельные защитные адаптеры.
5. Молниезащита дома в загородных домах обязательно ставят громоотвод. Это кардинальное решение, которое убирает риск сгореть не только технике, но и самому дому.

Вывод: для квартиры достаточно сетевого фильтра + стабилизатора. Для частного дома стоит подумать ещё и об УЗИП в щитке и громоотводе.

В России зафиксирована самая мощная молния в мире от нее трескались окна

Гроза не повод сидеть в темноте и бояться молний. Если позаботиться о защите заранее, можно спокойно наслаждаться любимыми фильмами и не переживать за технику.

Последние комментарии