5.6. Спрайты

В течение десятилетий пилоты, подлетавшие ночью близко к грозовым облакам, время от времени видели гигантские вспышки высоко над тучами, возникающие сразу после того, как из туч в землю ударяла обычная молния. Однако эти высокие вспышки бывали короткими и не слишком яркими, так что большинство пилотов считали их иллюзией. Но позже, в 1990-х годах, эти вспышки были сняты на видео и получили название спрайтов. Если спрайты связаны с молнией, возникающей между тучей и землей, почему они появляются не прямо над тучами, а гораздо выше?

ОТВЕТ • Природа спрайтов не совсем понятна, но считается, что они возникают, когда из тучи в землю ударяет очень сильная молния, особенно если она переносит большое количество отрицательных зарядов от земли к туче. Сразу после переноса этих зарядов под тучей на земле возникает область со сложным распределением положительных зарядов. Отрицательные заряды в туче и положительные на земле создают электрическое поле как под тучей, так и над ней.

В этом поле атомы и молекулы воздуха ионизуются, то есть из них вырываются электроны. Однако ионизуются они, только если электрическое поле превысит некую критическую величину, зависящую от плотности воздуха. Непосредственно над тучей напряженность электрического поля велика, но зато воздух слишком плотный для ионизации. Выше над тучей поле немного слабее, но плотность воздуха намного меньше, поэтому там возможна ионизация. На этой большой высоте электроны не только отрываются от молекул, но и ускоряются настолько, что могут сталкиваться с другими молекулами, главным образом молекулами азота, и тогда атомы азота начинают испускать свет. Некоторые ученые считают, что спрайты — это коллективное излучение сталкивающихся молекул. Однако полный механизм возникновения спрайтов гораздо сложнее, чем предполагает эта модель. Кроме того, ученым еще предстоит объяснить различные формы спрайтов и эльфов — кольцевых структур, которые расходятся от спрайтов.