Текст книги "Загадочные явления природы"

Автор книги: Галина Железняк

Соавторы: Андрей Козка
сообщить о нарушении

Текущая страница: 4 (всего у книги 17 страниц)

…Прошло несколько лет, и в 1939 году аэродром Дрем стал базой летной школы. Все бипланы выкрасили в ярко-желтый цвет, а форму механиков сменили с коричневой на синюю…

Евгений Дмитриев собрал информацию о необычных явлениях, которые наблюдают летчики в небе.

У летчиков существует поверье, что пилоты, погибшие во время полета, оставляют в небе частицу своей души. Первым заговорил об этом известный летчик Чарльз Линдберг, впервые совершивший в 1927 году перелет через Атлантический океан по маршруту Нью-Йорк – Париж.

На тринадцатом часе полета, когда Линдберг преодолел около трети пути, его самолет попал в зону сплошной облачности. Желая выйти из этой зоны, Линдберг поднялся на высоту 2500 м. Как после рассказывал пилот, он летел над плотным слоем облаков, освещенных светом Луны и звезд, и каждой клеткой своего тела ощущал свое одиночество и ничтожность в бескрайнем воздушном океане. Пилот углубился в собственные мысли, от усталости и нервного истощения его стал одолевать сон. Для летчика в его положении это означало неминуемую гибель. Линдберг отчаянно боролся со сном, но безуспешно.

Ситуация еще больше усложнилась, когда самолет Линдберга вновь окружили облака. Как вспоминает летчик в своей книге «Дух Сент Луиса», он потерял ориентировку. В этот момент пилот почувствовал в кабине чье-то присутствие. Он оглянулся и увидел за своим сиденьем существо, напоминавшее человеческую фигуру, сотканную из тумана. Призрак положил руку на плечо Линдберга, и летчик услышал в своей голове его голос. Таинственный гость подсказал летчику, как скорректировать курс, и в течение нескольких часов давал разнообразные советы по поводу полетной навигации и управления самолетом. Призрак пробыл в пилотской кабине несколько часов и исчез, когда до посадки в Париже оставались считанные минуты. По словам друзей Линдберга, он до конца жизни был уверен, что совершить перелет ему помогла душа одного из погибших пилотов.

Современная наука не отрицает существование неизученных свойств земной атмосферы, которые могут каким-то образом способствовать появлению воздушных призраков. В 1999 году жители английского города Хоуп в Южном Йорке стали свидетелями необычной авиакатастрофы. Около полудня в небе показался двухмоторный самолет. «Он снижался очень быстро, – описывала происходящее очевидица Мари Таттерсфилд. – Из хвостового отсека машины тянулся длинный шлейф дыма». Самолет с ревом пролетел над домами и рухнул на землю в соседнем лесу. На поиски обломков выслали отряд из пятидесяти полицейских в сопровождении двух вертолетов. Однако поисковая группа не обнаружила никаких следов катастрофы!

Как выяснилось в ходе расследования этого случая, в 1995 и 1997 годах местные фермеры также сообщали о падении в лесу Хоуп двухмоторных самолетов. Ни одно из сообщений тогда не подтвердилось. Комиссия, расследовавшая недавний инцидент, предположила, что в районе города Хоуп наблюдаются неизвестные науке аномальные явления, напоминающие всем известные миражи. По странному капризу природы атмосфера воспроизводит события, происходившие в этих местах несколько десятилетий назад. Тогда, в один из последних дней Второй мировой войны, в лесу Хоуп разбился двухмоторный канадский бомбардировщик.

Появления небесных призраков не всегда заканчиваются безобидно. Не так давно был обнародован отчет пилота американского истребителя «Ф-106», потерпевшего странную аварию 2 февраля 1970 года. В тот день боевая машина, оснащенная ракетами с электронным наведением, поднялась в воздух с авиабазы для выполнения учебного задания. Поначалу полет протекал нормально, как вдруг пилот почувствовал, что рядом с ним в кабине кто-то есть. Оглянувшись, он увидел за собой призрачную фигуру человека в авиационном костюме.

Вдруг самолет неожиданно вошел в штопор. Высота позволила выровнять машину, но в этот момент кресло пилота самопроизвольно катапультировалось! Следственная комиссия не смогла объяснить причину самопроизвольного срабатывания механизма катапультирования. Пока ошеломленный пилот покачивался на парашютных стропах, самолет под управлением призрачного летчика продолжил полет. Полетав над Монтаной около получаса, истребитель совершил безупречную посадку на брюхо возле городка Биг Сэнди. Посадка была настолько мягкой, что машину не пришлось даже ремонтировать. После тщательного технического осмотра, не выявившего никаких серьезных неполадок, «Ф-106» снова вступил в строй. Но с тех пор летчики относились к машине с суеверным подозрением, и через пару лет ее сдали в музей ВВС как вещественное доказательство одного из самых необычных происшествий в истории мировой авиации.

Радуги

Очень привлекательным зрелищем считается радуга. Каждый человек в течение своей жизни видит радугу не один раз. И каждая встреча с этим красивым оптическим явлением в атмосфере вызывает восхищение. Невозможно не радоваться цветному мостику в небе.

С радугой связано множество легенд. «Райской дугой», или «райдугой», ее называли в Древней Руси. У греков богиня Ирида олицетворяла радугу. В представлении древних народов радуга соединяла небо и землю. Богиня Ирида была посредницей между людьми и богами. Радужная оболочка глаза называется ирис, как бы в память о том, что многие науки нашего времени берут начало в древнейшей культуре греческой цивилизации. Как известно, радуга всегда связана с дождем. В 1611 г. архиепископ Антонио Доминис сделал, пожалуй, первую попытку объяснить радугу как естественное природное явление. Но из-за того, что его объяснение противоречило библейскому, архиепископ был не только отлучен от церкви, но и приговорен к смертной казни. Антонио Доминис умер в тюрьме, а его рукописи были сожжены.

Как возникает радуга? Обычно наблюдаемая радуга – это цветная дуга с угловым радиусом 42 градуса. Она зачастую не достигает поверхности Земли, как бы висит в небе. Радуга обычно видна на небосводе обязательно при солнечном свете и в стороне, противоположной Солнцу. Солнце не должно быть закрыто облаками. Такие условия чаще всего создаются при обильных осадках, ливневых дождях. Наблюдатель легко заметит, что центром радуги является точка, диаметрально противоположная Солнцу. Обращали ли вы внимание на то, как расположены в радуге цвета? Внешняя дуга радуги всегда красная, внутренняя – фиолетовая. Последовательность цветов, естественно, соответствует спектральному расположению: красный, оранжевый, желтый, зеленый, голубой, синий, фиолетовый. Правда, не всегда радуга дает возможность увидеть сразу все цвета. Они бывают размыты, теряются друг в друге.

В чем же уникальность радуги? Дело в том, что, помимо яркой зрелищности, в этом явлении есть и свои особенности. Обычно видят только одну радугу, но бывают такие атмосферные условия, что на небе вспыхивают сразу несколько радуг. 3 июня 2003 года после сильного дождя в Москве наблюдалась даже тройная радуга! Причем самая яркая дуга протянулась практически от горизонта до горизонта, так как радуга вспыхнула в довольно позднее время – в 20:30, Солнце только зашло за горизонт. Если вы хотите увидеть несколько радуг одновременно, то смотрите выше основной арки, тогда достаточно быстро вы научитесь обнаруживать вторичные арки.

Радуги можно видеть не только после дождя, но и вблизи фонтанов, водопадов. Завеса капель создает благоприятные условия для рождения радуги. Можно самому создавать радугу, разбрызгивая воду из пульверизатора, расположившись спиной к Солнцу. Если в древности трудно было объяснить, откуда берутся такие яркие краски в дугах радуги, то теперь хорошо известно, что это солнечный свет, разложенный на составные цвета.

Научное объяснение этому явлению впервые дал Рене Декарт в 1637 году. Он объяснил радугу на основе законов преломления и отражения света в каплях воды. Но в то время еще не было открыто явление дисперсии.Так называется разложение белого света в спектр при преломлении. Спустя 30 лет Исаак Ньютон дополнил теорию Декарта, объяснив, как преломляется свет. Очень интересно высказался по этому поводу ученый А. Фразер: «Декарт повесил радугу в нужном месте на небосводе, а Ньютон расцветил ее всеми красками спектра». В результате прохождения через каплю и преломления в ней поток белых лучей преобразуется во множество цветных воронок, вставленных одна в другую, с центром против Солнца, с открытыми раструбами, обращенными к наблюдателю. Наружная воронка, естественно, красная, внутренняя – фиолетовая. Таким образом, каждая отдельная капля образует целую радугу! Конечно, радуга от одной капли очень слабая, увидеть ее невозможно, но капель много, они и создают столь потрясающий световой эффект. Мириады капель дают нам возможность ощутить красоту мира и радость души от соприкосновения с этим миром.

Удивительно, что стоящие рядом два человека видят радугу каждый по-своему. Если вы будете идти по дороге, то и радуга будет перемещаться вслед за вами. В каждый момент преломление света будет происходить во все новых и новых каплях. И это все – только для вас, лично для вас! Разве не удивительно? И пока все капельки из воздуха не упадут на поверхность Земли, мы можем любоваться радугой. Но каковы должны быть размеры капель? Если радиус капель для радуги 0,5–1 мм, то наружный край основной радуги яркий, темно-красный, за ним будет располагаться светло-красный и далее – все остальные цвета. Особенно яркими будут зеленый и фиолетовый. В дополнительных дугах могут сочетаться розово-фиолетовые тона. Если радиус капель 0,25 мм, то красный край радуги станет слабее, фиолетово-розовые дуги заменятся зеленоватыми. При радиусе капель 0,10—0,15 мм в радуге не станет красного цвета, наружный край будет оранжевым. Дополнительные дуги будут более желтыми. При радиусе капель 0,04—0,05 мм самым ярким будет фиолетовый цвет. Наконец, при каплях радиусом 0,025 мм и менее радуга становится совсем белой, имеет вид блестящей белой полосы.

Теперь, когда пройдет дождь, вы сможете оценить даже размер капель по внешнему виду образовавшейся радуги. Самые красивые радуги наблюдают в полете на самолетах. Тогда можно видеть не отдельные дуги, а целый цветной круг! Можно видеть радуги тогда, когда Солнце начинает освещать туман. Его капли имеют радиус 0,025 мм и менее. Тогда возникают туманные радуги. В туманной радуге, кроме основной белой дуги, будут просматриваться слегка голубоватые и желтоватые дуги.

Конечно, можно говорить и о лунных радугах! Они появляются при полной Луне, но это явление более редкое, чем солнечные радуги. Для возникновения лунных радуг необходимо сочетание двух условий: полная Луна, не закрытая облаками, и выпадение дождя. Вы можете стать охотниками за экзотическими лунными радугами, только помните, что этот тип радуг белесый. Дело в том, что ночью очень низкий уровень освещения и глаза теряют чувствительность к красным лучам спектра.

Затмения

Из необыкновенных небесных явлений, которые вызывают постоянный и несомненный интерес наблюдателей, особо выделяются затмения. Причем, в отличие от оптических явлений в атмосфере типа брокенского призрака или гало, время наступления затмения астрономы всегда вычисляют заранее с точностью до секунды и определяют территорию, на которой его можно наблюдать.

Чаще всего можно видеть лунное затмение. Оно происходит тогда, когда Луна в своем движении вокруг нашей планеты погружается в ее тень. Земля при этом располагается между Солнцем и Луной. Земля отбрасывает тень в космическое пространство, а погружение Луны в область тени происходит постепенно. Сначала на левом (восточном) крае Луны происходит потемнение. Пройдя расстояние в 2,5 раза больше радиуса лунного диска, Луна начинает входить из области полутени в область тени, ее потемнение становится более заметным.

Продолжительность полного лунного затмения достаточно велика, оно может длиться почти 2 часа, а между вступлением лунного диска в полутень и выходом из нее проходит более 5 часов. В силу того что орбита Луны имеет отклонение в 5 градусов от плоскости эклиптики, т. е. плоскости движения нашей планеты вокруг Солнца, то не каждое полнолуние Луна входит в тень Земли. Отсюда уникальность и достаточная редкость лунных затмений для земного наблюдателя.

Во время затмения Луна приобретает различные оттенки – от сероватого до красновато-кирпичного. Красный оттенок объясняется тем, что часть солнечных лучей, проходя земную атмосферу, загибается внутрь конуса земной тени и попадает на Луну. Красные лучи рассеиваются и преломляются в земной атмосфере меньше голубых и фиолетовых, поэтому именно красные лучи достигают лунного диска, придавая Луне тревожный, мрачный оттенок. В отличие от затмений Солнца, лунные затмения для всех земных наблюдателей начинаются и заканчиваются одновременно. Видеть их можно на тех территориях, на которых темное время суток и, соответственно, Луна в фазе полнолуния.

Затмения Луны и затмения Солнца повторяются в одной и той же последовательности через каждые 18 лет и 11,3 суток. Этот период называется в астрономии сарос(в переводе с древнегреческого – повторение).Еще в Древнем Вавилоне, то есть в VII–VI вв. до н. э., упоминается о существовании этого периода в повторении затмений. В течение сароса помимо солнечных происходит 29 лунных затмений, но распределены они во времени неравномерно. За год может не быть ни одного лунного затмения. Но бывают годы, когда происходит три затмения Луны.

Затмение Солнца представляет собой захватывающее зрелище. В момент новолуния Луна, закрывая диск Солнца, превращает наше дневное светило в черный круг, обрамленный сияющей короной. Видимые угловые размеры Луны и Солнца на небе одинаковы. Это связано с тем, что по случайным природным обстоятельствам Солнце не только в 400 раз больше Луны, но и ровно в 400 раз дальше от Земли. Поэтому угловые размеры двух светил равны. Но Луна называется светилом условно, она не излучает собственный свет, а светит отраженным солнечным светом. Поэтому в новолуние, когда к нашей планете повернута темная, неосвещенная сторона Луны, складываются условия для солнечного затмения. На планету падает тень от Луны, а наблюдатель видит эффект затмения.

Полное затмение Солнца можно наблюдать только в области тени, причем тень скользит по поверхности планеты, потому что перемещается не только Луна по своей орбите, но и наша Земля поворачивается вокруг оси. Так как движение Земли вокруг Солнца, а Луны вокруг Земли совершается по эллиптическим орбитам, расстояние между этими небесными телами не остается постоянным.

Затмения Солнца могут быть полными или кольцеобразными. Ежегодно происходит как минимум два затмения Солнца любого типа. Наибольшее число солнечных затмений в течение года – пять. Но известно, что солнечное затмение относится к довольно редким небесным явлениям, а в одной и той же местности оно может наблюдаться один раз в 300 лет. Чаще можно видеть частное затмение Солнца, при котором солнечный диск покрывается шарообразной тенью Луны не полностью. При покрытии Солнца на 0,7–0,8 размера диска наше дневное светило превращается в довольно оригинальный серп, сверкающий на небе.

При полном затмении Солнца небо темнеет настолько, что можно видеть отдельные яркие звезды. По горизонту разливается свет в виде красивого свечения, а вокруг черного диска Солнца сияет невероятное зрелище – корона! Ее ореол иногда ярко обрамляет Солнце, и видны эффектные лучи, протянувшиеся достаточно далеко, а иногда корона сжата. Вид солнечной короны зависит от активности Солнца. Подготовленный наблюдатель заметит даже малиновые пятнышки протуберанцев на краю черного диска. Это клубы огненной плазмы, вздымающиеся от солнечной поверхности. Они выходят далеко за видимые границы Солнца. Затмение Солнца длится всего 2–3 минуты. Иногда, при очень благоприятных обстоятельствах, затмение может продолжаться 7,5 минут.

Авторам книги приходилось неоднократно наблюдать затмения Солнца и Луны. Лунные затмения способствуют особому настроению. Можно даже говорить о некоторой мистичности события, так как оно происходит в темное время, и Луна входит в тень Земли достаточно медленно. Мы в такие часы всегда выносим телескоп на улицу или используем телескоп в обсерватории планетария.

Все желающие могут наблюдать затмение. Обычно при этом ведутся разговоры на всевозможные космические темы. Как возникла Вселенная? Можно ли долететь до звезд? Есть ли жизнь в космосе? Полумрак, сияющее небо, – участие в наблюдении запоминаются на всю жизнь.

При частных затмениях Солнца группы энтузиастов берут в руки затемненные пленки, черные очки и предлагают посмотреть на интересное небесное явление. Процесс обычно вовлекает в себя спонтанно детей, и они со счастливыми лицами звонко комментируют происходящее в небе событие. Можно сказать, что небо объединяет людей планеты.

31 июля 1981 г. Харьковский планетарий им. Ю. А. Гагарина организовал экспедицию по наблюдению солнечного затмения. Мы должны были доехать до маленького городка в Новосибирской области, который называется Камень-на-Оби. Там проходила полоса полной фазы затмения. Близко была железная дорога, что немаловажно. С нами были многочисленные тяжелые инструменты, телескопы и метеорологические приборы. Долгое путешествие к месту наблюдений принесло множество впечатлений, начиная от дорожных посиделок и заканчивая встречей с настоящим цыганским табором. Оказывается, и в наше время сохранились люди, для которых путешествие в кибитках по Западно-Сибирской низменности гораздо привлекательнее оседлой жизни.

Итак, наш «астрономический» табор расположился на том же самом огромном лугу, что и «свободный народ». Кони на зеленом лугу, костры – это также запомнилось и наполнило мероприятие особым колоритом. Дело в том, что хотя затмение и было всего-то около 2 минут, но на место наблюдения всегда положено прибывать за несколько суток, чтобы правильно расположить и настроить аппаратуру. Работы и переживаний хватало. Всегда есть опасения, что погода испортится, а сквозь облака никогда не увидеть ни Солнца, ни Луны, ни звезд.

Нам повезло. Долгожданный миг наступил. Сначала Солнце медленно принимало на себя лунный диск. Это заняло около 1,5 часа. И чем больше закрывалось Солнце, тем большее волнение охватывало нас. Надо сказать, что не только мы замечали происходящие в небе перемены.

Резкое потемнение неба привело в замешательство стадо коров на лугу. Животные стали издавать тревожное мычание. Стаи ворон, взявшиеся неведомо откуда, метались беспорядочно по небу. Птицы на деревьях, напротив, замолчали, как перед бурей. Насекомые затихли и попрятались в траве. Поднялся ветер. Перепады температур вызвали его к жизни.

И вот он, долгожданный миг: черный диск с пылающей короной, и зарево света по горизонту, и яркие звезды среди бела дня. Фантастика! Именно из-за необычайности события люди готовы ехать в полосу полной фазы за тридевять земель. Иногда затмение наблюдают даже в открытом океане с палубы корабля или даже с борта самолета. Самолет может двигаться так, чтобы не выходить из полосы затмения, тогда оно уже будет длиться не 2–3, а десятки минут. Астрономы за это время смогут получить немало информации о состоянии солнечной короны.

Частные затмения Солнца приносят, подобно лунным затмениям, много радости от общения и становятся лучшими помощниками в построении мостика между небом и Землей. Необыкновенные небесные явления похожи на декорации на прекрасной сцене Мироздания, часто они уводят любознательных в лабиринты науки. Но раскрывая одни тайны, мы обязательно находим новые. И именно этим жизнь прекрасна!

Огни святого Эльма

Большой отряд воинов Древнего Рима находился в ночном походе. Надвигалась гроза. И вдруг над отрядом показались сотни голубоватых огоньков. Это засветились острия копий воинов. Казалось, железные копья солдат горят не сгорая! Природы удивительного явления в те времена никто не знал, и солдаты решили, что такое сияние на копьях предвещает им победу. Тогда это явление называли огнями Кастора и Поппукса– по имени мифологических героев-близнецов. В средние века место Кастора и Поллукса занимает святой Эразм, по-итальянски San Elmo, и огни получают название огней святого Эльма.Позднее их стали называть огнями Эльма – по названию церкви святого Эльма в Италии, где они появлялись.

Римский философ и писатель Луций Сенека говорил, что во время грозы «звезды как бы нисходят с неба и садятся на мачты кораблей». Среди многочисленных рассказов об этом интересно свидетельство капитана одного английского парусника.

Случилось это в 1695 году в Средиземном море, у Балеарских островов, во время грозы. Опасаясь бури, капитан приказал спустить паруса. И тут моряки увидели в разных местах корабля больше тридцати огней Эльма. На флюгере большой мачты огонь достиг более полуметра в высоту. Капитан послал матроса с приказом снять его. Поднявшись наверх, тот крикнул, что огонь шипит, как ракета из сырого пороха. Ему приказали снять его вместе с флюгером и принести вниз. Но как только матрос снял флюгер, огонь перескочил на конец мачты, откуда снять его было невозможно.

Еще более впечатляющую картину увидели в 1902 году моряки парохода «Моравия». Находясь у островов Зеленого Мыса, капитан Симпсон записал в судовом журнале: «Целый час в море полыхали молнии. Стальные канаты, верхушки мачт, нок-реи, ноки грузовых стрел – все светилось. Казалось, что на шканцах через каждые четыре фута повесили зажженные лампы, а на концах мачт и нок-рей засветили яркие огни». Свечение сопровождалось необычным шумом: «Словно мириады цикад поселились в оснастке, или с треском горели валежник и сухая трава…»

Огни святого Эльма разнообразны. Бывают они в виде равномерного свечения, в виде отдельных мерцающих огоньков, факелов. Иногда они настолько похожи на языки пламени, что их бросаются тушить.

Американский метеоролог Хэмфри, наблюдавший огни Эльма на своем ранчо, свидетельствует: это явление природы, «превращая каждого быка в чудище с огненными рогами, производит впечатление чего-то сверхъестественного». Это говорит человек, который по самому своему положению не способен, казалось бы, удивляться подобным вещам, а должен принимать их без лишних эмоций, опираясь только на здравый смысл. Можно смело утверждать, что и ныне, несмотря на господство – далеко, правда, не повсеместное – естественнонаучного мировоззрения, найдутся люди, которые, окажись они в положении Хэмфри, увидели бы в огненных бычьих рогах нечто неподвластное разуму. О средневековье и говорить нечего: тогда в тех же рогах усмотрели бы, скорее всего, происки сатаны.

Огнями святого Эльма называется такое явление, когда над остроконечными предметами появляются языки слабого сияния. Явление это электрического характера и вполне подобно свечению заостренного кондуктора электростатической машины (тихий разряд). Как здесь, так и там интенсивность свечения зависит, при прочих равных условиях, от знака заряда острия: положительный заряд дает более крупное и интенсивное сияние, чем отрицательный.

В природе огни святого Эльма наблюдаются в тех случаях, когда падение потенциала атмосферного электричества на единицу вертикального расстояния достигает весьма значительной величины. Такое состояние чаще всего бывает в горных странах, где вообще изопотенциальные поверхности сближены, и потому огни святого Эльма имеют наибольшую повторяемость в горах. В долинах явление наблюдается чаще в зимнее время и реже – летом. Это обусловлено тем, что зимой вообще разность потенциалов больше, чем летом.

Облака, особенно низкие, благодаря собственному высокому потенциалу, способствуют образованию значительного градиента атмосферного электричества, а потому в облачную погоду, во время гроз, дождя, метелей и т. д. появление огней святого Эльма наиболее вероятно. Чаще они наблюдаются при отрицательном заряде, и тогда огни имеют голубоватый цвет, при положительном – они красноватые. Довольно часто, особенно в тропических широтах, это явление наблюдается на море: оконечности рангоута судна начинают испускать свет, часто довольно яркий. Здесь периодичность повторяемости несколько иная, чем на суше: наиболее часто огни святого Эльма наблюдаются весной и осенью, реже зимой и совсем редко летом. Иногда свечение огней Эльма сопровождается свистящим звуком, подобным тому, который слышится при тихом разряде электростатической машины. При этом, как при всяком тихом разряде, происходит озонирование воздуха.

Особенно благоговейно к этому явлению относились моряки. Их охватывал радостный трепет, когда в обстановке низко летящих облаков на концах мачт вдруг возникало свечение – символ того, что святой Эльм (Эрас-мус) принял судно под свое покровительство. Эти огни дали морякам Христофора Колумба второе дыхание. Упавшие было духом, они увидели в сиянии огней знак того, что их бедам и мытарствам скоро будет конец.

Нас Эльма огни святого хранят

На мачтах, как блеск свечи.

Глотая лишь соль, не глядя назад,

Привыкли мы в ночь идти.

Еще у древнегреческих мореходов эти огни были добрым знаком, ведь их зажигала Прекрасная Елена – сестра Диоскуров, которые покровительствовали морякам. Эти огни были знаком того, что буря, гроза утихомириваются.

Для корабельных радистов эти огни создают радио-помехи, сильно электризуют радиоантенну. Этот тлеющий разряд сходен с огнями неоновых реклам и возникает вследствие стекания электрического заряда с острых концов различного рода предметов.

В горах, как правило, это явление достигает максимума, когда основание облака почти касается земли. В долинах оно тоже хорошо проявляется. При возникновении этих огней, венчающих головы и пальцы людей, слышен сильный треск, а от голов и пальцев поднимаются светящиеся языки длиной в несколько сантиметров. Вокруг голов возникает сияющий нимб, а с концов палок, ледорубов стекают языки пламени. Не исключено, что горящий и не сгорающий куст, в виде которого Бог беседовал с Моисеем на горе Синай, был не чем иным, как огнями святого Эльма.

Полагают, что свечение более ярко, когда грозовое облако на своей нижней границе имеет отрицательный заряд. В этом случае свечение приобретает красноватый оттенок. Когда нижняя часть облака заряжена положительно, свечение слабее и имеет голубоватый оттенок. Кстати, этот оттенок встречается реже, чем красный.

Огни Эльма можно наблюдать не только во время грозы. Они возникают во время сильных песчаных бурь, когда мчащиеся с большой скоростью песчинки сильно электризуются. Отмечались эти огни и во время извержений вулканов.

У жителей Швейцарских Альп огни святого Эльма служили для предсказания грозы. На возвышенном месте, например на стене замка, водружалось копье с деревянным древком. Стражник замка время от времени подносил к этому копью алебарду и, если появлялись искры, звонил в колокол, предупреждая крестьян, пастухов и рыбаков о приближающейся грозе.

Эти огни появляются и на самолетах, на винтах и различных выступающих заостренных частях корпуса. Их появление отнюдь не радует пилотов, так как эти разряды создают сильные радиопомехи, известные как статические помехи. Для уменьшения помех на самолетах устанавливаются специальные разрядники – металлические метелочки, расположенные на некотором расстоянии друг от друга. Эти разрядники не дают накопиться на корпусе большому заряду, а появляющийся заряд постепенно «сцеживается» в атмосферу.

Электрическая корона

Рассмотрим подробнее электрическое явление, которое помогает понять происходящие в атмосфере процессы. Разновидностью тлеющего разряда является коронный разряд, или электрическая корона.Коронный разряд возникает при резко выраженной неоднородности электрического поля вблизи одного или обоих электродов. Подобные поля формируются у электродов с очень большой кривизной поверхности. Это различные острые части механизмов или даже тонкие провода. При коронном разряде эти электроды окружены характерным свечением, также получившим название короны, или коронирующего слоя.Примыкающая к короне несветящаяся («темная») область межэлектродного пространства называется внешней зоной. Корона часто появляется на высоких остроконечных предметах (огни святого Эльма), вокруг проводов линий электропередач и т. д. Коронный разряд может иметь место при различных давлениях газа в разрядном промежутке, но наиболее отчетливо он проявляется при давлении не ниже атмосферного.

Появление коронного разряда объясняется ионной лавиной. В газе всегда есть некоторое число ионов и электронов, возникающих случайно. Однако число их настолько мало, что газ практически не проводит электричество. При достаточно большой напряженности поля кинетическая энергия, накопленная ионом в промежутке между двумя соударениями, может сделаться достаточной, чтобы ионизировать нейтральную молекулу при ударе. В результате образуется новый отрицательный электрон и положительно заряженный остаток – ион.

Свободный электрон при соударении с нейтральной молекулой расщепляет ее на электрон и свободный положительный ион. Электроны при дальнейшем соударении с нейтральными молекулами снова расщепляют их на электроны и свободные положительные ионы и т. д.

Такой процесс ионизации называют ударной ионизацией,а ту работу, которую нужно затратить, чтобы произвести отрывание электрона от атома, – работой ионизации. Работа ионизации зависит от строения атома и поэтому различна для разных газов. Образовавшиеся под влиянием ударной ионизации электроны и ионы увеличивают число зарядов в газе, причем, в свою очередь, приходят в движение под действием электрического поля и могут произвести ударную ионизацию новых атомов. Таким образом, процесс усиливает сам себя, и ионизация в газе быстро достигает очень большой величины. Явление аналогично снежной лавине, поэтому и процесс был назван ионной лавиной.

Натянем на двух высоких изолирующих подставках металлическую проволоку, имеющую диаметр несколько десятых миллиметра, и соединим ее с отрицательным полюсом генератора, дающего напряжение несколько тысяч вольт. Второй полюс генератора отведем к земле. Получится своеобразный конденсатор, обкладками которого являются проволока и стены комнаты, естественно, сообщающиеся с землей.

Поле в этом конденсаторе весьма неоднородно, и напряженность его вблизи тонкой проволоки очень велика. Повышая постепенно напряжение и наблюдая за проволокой в темноте, можно заметить, что при известном напряжении возле проволоки появляется слабое свечение (корона), охватывающее со всех сторон проволоку; оно сопровождается шипящим звуком и легким потрескиванием. Если между проволокой и источником включен чувствительный гальванометр, то с появлением свечения гальванометр показывает заметный ток, идущий от генератора по проводам к проволоке и от нее – по воздуху комнаты к стенам, между проволокой и стенами он переносится ионами, образованными в комнате благодаря ударной ионизации. Таким образом, свечение воздуха и появление тока указывают на сильную ионизацию воздуха под действием электрического поля. Коронный разряд может возникнуть не только вблизи проволоки, но и у острия, и вообще вблизи любых электродов, возле которых образуется очень сильное неоднородное поле.