Предложенное советским ученым объяснение хорошо согласуется со многими особенностями шаровой молнии; и с тем, что она иногда катится по поверхности различных предметов, не оставляя ожогов, и с тем, что чаще всего проникает внутрь помещений через дымоходы, окна и даже небольшие щели. В дальнейшем на основании предположения Капицы о том, что шаровая молния – продукт коротковолнового излучения, возникающего в пространстве между облаками и поверхностью Земли, физики разработали целую теорию – мазер-солитонную. По этой теории шаровая молния – производное явление своеобразного «атмосферного мазера», то есть лазера, излучающего в радиодиапазоне. Технически эффект «атмосферного мазера» можно объяснить как результат возникновения вращательной энергии в молекулах воды под воздействием короткого импульса электромагнитного поля, сопровождающего грозовые электрические разряды – молнии.
Однако следует учитывать, что для возникновения видимой шаровой молнии необходимо либо огромное воздушное пространство, либо полость с проводящими стенками – вот почему шаровая молния иногда материализуется прямо в зданиях и даже за бортом самолетов и подводных лодок.
Теорию «атмосферного мазера» косвенно подтверждает то, что шаровые молнии никогда не рождаются вблизи острых горных вершин, около верхних этажей небоскребов и в других высоких точках, которые, так сказать, привлекают молнии и где любят обосновываться специалисты по изучению этого атмосферного явления. Между тем теория «атмосферного мазера» предсказывает, что вблизи пиков образование шаровых молний невозможно. Импульс поля молнии, бьющей в высотный объект, образует довольно узкий конус, занимающий очень небольшой объем. Когда же молния бьет в какой-либо объект, располагающийся в плоской местности, то возникающий при этом импульс оказывается огромным: до десяти километров в ширину и до трех – в высоту.
Известно, что шаровые молнии, возникающие внутри замкнутых помещений, как правило, безвредны. Энергия мазера в таких средах ограничивается 10 джоулями (в открытом пространстве энергия достигает 109–1010 Дж), а это совершенно не опасно. В то же время возникающая на открытом воздухе шаровая молния часто исчезает с мощным взрывом, который иногда вызывает серьезные разрушения. Причем на проводящие предметы этот взрыв воздействует сильнее, нежели на непроводящие: например, бывало, шаровая молния, взрываясь, вырывала из стен домов электрощитки и швыряла их на середину улицы.
Существует и еще одна теория шаровой молнии. По ней источником энергии для шаровой молнии является электрическое поле, которое создают заряды, рассеивающиеся в земле после удара молнии. Они же контролируют движение шаровой молнии, так что она никак не зависит от условий окружающей среды (например, шаровая молния может спокойно лететь против ветра). Такая молния напоминает коронный разряд в газе и представляет собой последовательность электрических импульсов, сменяющих друг друга с миллисекундной частотой. Шаровая молния средних размеров (10–20 сантиметров в диаметре) может образоваться из крупной капли росы, попавшей в канал грозового разряда. С другой стороны, как показали расчеты, для устойчивости шаровой молнии необходимо, чтобы плотность ее вещества мало отличалась от плотности окружающего воздуха.
Ученые не довольствуются, конечно, сбором достоверных свидетельств появления шаровой молнии. Они пытаются получить ее в лабораторных условиях, экспериментально проверяя свои теоретические предположения и математические расчеты. Полученная искусственно молния «плюется» искрами, собирается в шар, проходит сквозь щели. От настоящей она отличается только маленьким размером да коротким сроком жизни, измеряемым несколькими секундами.
В завершение отметим, что наряду с линейной и шаровой молниями в природе встречаются и более редкие феномены – ракетообразная и четочная молнии. Ракетообразная молния наблюдалась буквально в единичных случаях. Она длится 1–1,5 секунды и представляет собой медленно развивающийся между облаками разряд. К редчайшим случаям молнии следует отнести и четочную. Она имеет общую длительность 0,5 секунды и представляется глазу на фоне облаков в виде светящихся четок диаметром около 7 сантиметров.
Глава 3 НЛО в горящих небесах
И как раз коллективный, неличностный характер науки, та ее особенность, что процедуры познания, складывавшиеся столетиями, стоят выше любого индивидуального мнения, даже самого авторитетного, служат гарантией действительной объективности познания, и надежнее этой гарантии ничего быть не может. Это не означает абсолютной непогрешимости науки, но означает нечто более важное: наука ошибается, однако в своем дальнейшем движении аннулирует собственные ошибочные утверждения. Говоря по-другому, наука как целое представляет собой систему с сильной тенденцией к самокорректировке. И обвинять науку в тупом, злонамеренном, демагогическом или диктуемом какими-либо иными посторонними соображениями отрицании фактов, которые являются ее кровью и воздухом, – значит не понимать ее основополагающих функциональных принципов.
С. Лем. О «неопознанных летающих объектах»
Как ни интригующе звучит объяснение НЛО с помощью призрачных и шаровых молний, эти редкие явления явно не «закрывают» всю соответствующую статистику наблюдений. Какой же еще природный феномен может объяснить стремительно перемещающиеся в стратосфере мерцающие диски и эллипсоиды? Ну конечно же свечение ионосферного слоя магнитосферы Земли! Этот поразительный процесс тщательно исследуется уже более двух столетий и в нашем полушарии хорошо известен как сполохи северного сияния. Собственно говоря, укоренившееся название «северное сияние» не совсем правильно. Над Южным полюсом также можно наблюдать фантастические переливы ионосферного света. Поэтому следует использовать термин «полярное сияние». Полярные сияния в Северном полушарии обычно движутся на запад со скоростью примерно один километр в секунду.
По яркости сияния разделяются на четыре класса, отличающиеся друг от друга в десять раз. В первый класс попадают еле заметные сияния, сходные по своей яркости с Млечным Путем. Сияния же четвертого класса по яркости можно сравнить с полной Луной.
Несмотря на призрачность предмета исследований, внимание многих ученых уже много десятилетий приковано к далеким заоблачным высям. Дело в том, что среда полярных сияний содержит электрически заряженные частицы – ионы и электроны. Это и придает им поразительные световые свойства. Если в приземном слое сухой воздух является качественным изолятором, то в ионосфере он – хороший проводник.
Биосфера человека расположена на суше, в пограничной области поверхности водного океана и дна океана воздушного. Со всех сторон она окружена благодатной воздушно-водяной средой, поддерживающей жизнь. Плотность атмосферы резко падает по мере удаления от поверхности Земли. В верхних ее слоях разреженный воздух непригоден для дыхания, но зато он задерживает губительные излучения, идущие от Солнца и из космического пространства.
Верхняя атмосфера (стратосфера) Земли служит своеобразным воздушным щитом для отражения многочисленных метеоритов. Такие метеорные тела, даже небольшого размера, вследствие их огромной скорости, обладают большой разрушительной силой. Сталкиваясь с газовыми частицами атмосферы, они сильно разогреваются и испаряются, оставляя в небе характерные следы «падающих звезд».
Верхняя атмосфера (стратосфера) Земли служит своеобразным воздушным щитом для отражения многочисленных метеоритов. Такие метеорные тела даже небольшого размера вследствие огромной скорости обладают большой разрушительной силой. Сталкиваясь с газовыми частицами атмосферы, они сильно разогреваются и испаряются, оставляя в небе характерные следы «падающих звезд».
Выше пятидесяти километров над поверхностью Земли расположен тот ярус воздушной оболочки, который называется ионосферой. Ионосфера простирается до высот в несколько сотен километров, плавно переходя в мантию плазмосферы. Воздушная среда здесь существенно меняет свой состав, растет относительная концентрация легких газов, среда становится в миллиарды раз более разреженной. У поверхности Земли воздух в основном состоит из двухатомных молекул азота, кислорода и углекислого газа, а на большой высоте – в ионосфере – молекулы этих газов под воздействием жесткого излучения Солнца распадаются на отдельные атомы. На высотах в тысячи километров основными элементами
экзосферы (внешней атмосферы) становятся водород и гелий.
Среда ионосферы все время находится в бурном движении, перерастающем в настоящие ураганы, правда незаметные на земной поверхности.
Однажды ученые даже наблюдали загадочные облакообразные полярные сияния, мчавшиеся со скоростью свыше трех тысяч километров в час.
