800x6001024x768Auto Width
Главная

Грозовые разряды и загадка шаровой молнии

Шаровая молния в предшествующие века

Свойства грозовой молнии

Существует ли в действительности шаровая молния?

Наблюдения шаровой молнии

Фотографии шаровой молнии

Характерные черты шаровой молнии

Теоретические и экспериментальные исследования

Современное состояние проблемы шаровой молнии

Плазменные модели шаровой молнии

Рассматривалась и другая модель шаровой молнии с самоудержанием плазмы — аналогичное вихревое образование, но только с тороидальным магнитным полем и по-лоидальными электронными и ионными токами, причем в качестве механизма его возникновения снова рассматривалась эволюция отделившегося участка в разряде обычной молнии. В таком образовании ток и магнитное поле как бы поменялись ролями по сравнению с тем, что мы имели в вихревой гидродинамической структуре, показанной на рис. 22.

Можно предположить, что при быстром схлопывании магнитного поля уменьшение числа ионов и электронов при рекомбинации приведет к появлению ускорения оставшихся частиц и тем самым к поддержанию тока. Частицы нейтрального газа среды будут при соударениях с ионами выталкиваться из токовой области. Это приведет к появлению градиента давления, определяемого напряженностью магнитного поля. Время рекомбинации ионов и электронов, вычисленное по опубликованным значениям коэффициента рекомбинации для концентрации 2•1018 электрон/см3, составило 10-8—10-10 от времени жизни шаровой молнии.

Была выдвинута идея образования шаровой молнии как плазменного вихревого кольца благодаря импульсу молнии, в частности проходящей сквозь отверстие в твердой поверхности, пораженной разрядом. Магнитное поле предполагалось захваченным в кольце, как в сгустках плазмы, создаваемых импульсами сильных токов через тонкие проволоки. Ударная волна канала молнии может создать плотности частиц, в сотни раз превышающие плотность газа при атмосферном давлении. Кинетическая энергия вихревого движения может быть очень велика— до сотен джоулей. Исходя из примерной скорости излучения энергии плазмой, для магнитогидродинамического вихря было оценено время жизни в несколько секунд, однако скорость рекомбинации специально не рассматривалась.

В качестве другой возможности было предложено образование шаровой молнии как плазменного сгустка в конфигурации полей, которую назвали «инвертированным ионным магнетроном». Согласно этой модели, удержание обеспечивается магнитным полем земли и мощным радиальным электрическим полем, которое создается разрядом линейной молнии. Таким образом, соотношение магнитного и электрического полей оказывается здесь обратным тому, которое обычно создают в лабораторных экспериментах с плазмой. Источником значительной энергии в этой вращающейся плазменной структуре считается ионная винтовая неустойчивость. Не было проведено количественного расчета возможных полей и неустойчивостей плазмы; экспериментального подтверждения того, что этот механизм может действовать при атмосферном давлении, также не получено. Шаровая молния рассматривалась как участок линейной молнии, отделенный за счет сжатия тока собственным магнитным полем. Такое описание может создать дополнительную трудность для этой теории.