Галина Железняк - Загадочные явления природы

В принципе, по мере угасания она может иметь кратковременно и тороидальную форму.

Время жизни шаровой молнии определяется временем диссипации магнитной энергии, запасенной в ней. В плазме с радиусом 10 см время жизни плазмоида составит около 10 секунд. Это время согласуется с временем, установленным наблюдателями.

Полная энергия шаровой молнии равна сумме магнитной, электростатической, поверхностной и тепловой энергий. Приведем наиболее интересную оценку, сделанную на основании следующего сообщения:

«Летом 1977 г. в г. Фрязино Московской области преподаватель и группа школьников, находившихся в классе на втором этаже, увидели «мохнатый» светящийся шар диаметром примерно 5 см, который приблизился к наружному оконному стеклу. В стекле образовалось небольшое круглое отверстие со светящимися краями красного цвета. Постепенно диаметр отверстия увеличился до 3–4 см. Вслед за этим шаровая молния ярко вспыхнула и исчезла с громким звуком. В этот момент преподаватель, державший в руках включенный эпидиаскоп, почувствовал удар током. Второе (внутреннее) стекло оконной рамы не пострадало. Время, в течение которого молния проплавила стекло, наблюдатели оценивают в 5 секунд».

Исследователь Стаханов И. П., который собирал информацию об этом случае, пишет: «Обследование показало, что диаметр отверстия в стекле оказался 5 см при толщине стекла 2,5 мм, отверстие представляло собой правильный круг. Стенки отверстия конусообразные, так что его диаметр со стороны поверхности, обращенной к шаровой молнии, был на 1 мм больше. Это указывает на поверхностный характер нагрева…»

Было произведено моделирование процесса нагревания стекла лучом лазера с длиной волны 10,6 мкм. В результате установлено, что нагрев должен быть кратковременным, мощным и локальным. В противном случае стекло растрескивается и отверстие имеет неправильную форму. Для нагревания стекла (массой ~8 г) до температуры размягчения стекла (1000 °C) требуется около 10 кДж. Это согласуется с оценкой запаса энергии в шаровой молнии диаметром около 10 см. Из многочисленных наблюдений следует, что, как правило, шаровая молния проделывает на своем пути отверстия значительно меньшие, чем ее диаметр. Это сообщение является важным для понимания физики шаровой молнии.

Полученные значения плотности энергии и времени жизни позволяют надеяться на возможность осуществления термоядерного синтеза в магнитной ловушке шаровой молнии. В процессе диссипации магнитной энергии отношение давления плазмы к давлению магнитного поля возрастает, и в плазме могут развиться неустойчивости, которые приведут к разрушению магнитной ловушки и выбросу плазмы в атмосферу. Неблагоприятное распределение давления может возникнуть при попадании внутрь шаровой молнии пылинок. В результате развития неустойчивости энергия шаровой молнии превращается в тепло окружающего газа, шаровая молния взрывается. Сила взрыва определяется полной энергией, имеющейся в молнии в этот момент.

Согласно такой модели наблюдений шаровой молнии в ясную погоду не должно быть. Часть таких сообщений можно отнести к разряду ошибочных, поскольку разряды могут происходить из небольших туч на достаточно значительном расстоянии от наблюдателя, и он может их не заметить. Однако полностью отрицать такие утверждения нельзя. В принципе, шаровая молния может прийти из космоса. Единственно, что необходимо отметить, — при зарождении ее размеры должны быть огромными, так как время ее жизни пропорционально радиусу.

Согласно многочисленным сообщениям наблюдателей, шаровая молния часто исчезает около металлических предметов, иногда оставляя на них заметные следы оплавления. В некоторых сообщениях подробно описывается процесс «разгорания» шаровой молнии, находящейся в контакте с металлическим предметом, и увеличения ее объема. Подобные эффекты наблюдаются при медленном увеличении теплообмена в области контакта. Поскольку давление электронов при этом уменьшается, шаровая молния должна расширяться, чтобы сохранить равновесие. С увеличением объема действующая на нее сила Архимеда также увеличивается, и она может оторваться от предмета.

Наиболее драматические последствия возникают, если проводник касается бессиловой области плазмоида. В этом случае быстрое охлаждение сгустка плазмы приведет к увеличению скорости диссипации магнитного поля и, следовательно, к генерации индукционного электрического поля. Это поле может вызвать в проводнике значительный импульс тока. Очевидно, что во время взрыва шаровой молнии из-за кратковременности этого процесса индуцируется мощный электромагнитный импульс. Имеется достаточно много сообщений о перегоревших предохранителях в приемниках, о появлении во время взрыва искр между антеннами и другими металлическими предметами. Некоторые наблюдатели сообщают о появлении искровых пробоев на значительном расстоянии от места взрыва. При соприкосновении с телом человека молния может вызвать такие же болезненные ощущения, как и при поражении электрическим током.