Призрачный свет грозы: ученые впервые поймали в объектив «корону» деревьев
Ученым из Университета штата Пенсильвания впервые удалось заснять невидимые глазу ультрафиолетовые вспышки, которые венчают кроны деревьев во время грозы. Открытие подтверждает давнюю теорию о том, что лес может превращаться в гирлянду из миллионов электрических «светлячков».
Долгие годы метеорологи лишь подозревали о существовании этого феномена: странные скачки электрического поля в лесах указывали на то, что деревья не просто пассивно мокнут под дождем, а светятся. Теперь у этого предположения есть визуальное доказательство. Команда под руководством метеоролога Патрика МакФарланда отправилась в настоящую охоту за стихией, чтобы запечатлеть так называемую «корону» – слабое ультрафиолетовое свечение, возникающее из-за колоссальной разницы потенциалов между грозовым облаком и землей.
Как загораются деревья
Грозовое облако – это генератор колоссальной электрической турбулентности. Когда дисбаланс зарядов становится критическим, рождается молния. Однако, как выяснили исследователи, разрядка напряжения может происходить и более мирным, но не менее завораживающим путем. Насыщенные влагой стволы и ветви деревьев выступают в роли естественных проводников: заряд из почвы устремляется вверх, к листьям. Но пробить слой изолирующего воздуха ему не под силу, и энергия накапливается на кончиках листвы, заставляя ее излучать невидимый ультрафиолет.
Сначала ученые воспроизвели это явление в лаборатории, поместив маленькие ели и клены под заряженные металлические пластины. При полном затемнении исследователи смогли разглядеть слабое голубое сияние.
«В лаборатории, если выключить весь свет и закрыть все щели, можно едва увидеть, как они светятся», – поделился МакФарланд.
Охота на призраков
Но главное испытание ждало впереди. Чтобы поймать неуловимое свечение в дикой природе, команда превратила обычный минивэн Toyota Sienna 2013 года в передвижную лабораторию. Микроавтобус оснастили метеостанцией, лазерным дальномером и перископом на крыше, который направлял изображение в сверхчувствительную ультрафиолетовую камеру.
Во время грозы в Северной Каролине оборудование зафиксировало на ветвях амбрового дерева 41 отдельную вспышку. Продолжительность каждой составляла от 0,1 до 3 секунд.
«Эти огоньки вели себя хаотично, перепрыгивая с листа на лист, а иногда вспыхивая снова на том же месте», – описывают увиденное исследователи.
По словам МакФарланда, если бы человеческий глаз мог видеть в ультрафиолетовом спектре, зрелище было бы фантастическим:
«Вероятно, это было бы похоже на крутое световое шоу, словно тысячи ультрафиолетовых светлячков опустились на верхушки деревьев».
Экологический контекст
Каждая такая корона испускает около 100 миллиардов фотонов с длиной волны 260 нанометров. Это открытие заставляет ученых по-новому взглянуть на химию атмосферы. Подобные разряды могут влиять на процесс удаления углеводородов, которые выделяют растения, а также повреждать саму листву.
Как сообщает Новая наука, пока неясно, насколько губительно такое регулярное электрическое воздействие для мировых лесов. Метеорологи предполагают, что повторяющиеся микроразряды могут убивать верхние ветви деревьев, действуя подобно мини-версии удара молнии. В условиях глобального потепления количество гроз растет, а значит, и число этих «призрачных огней» над лесами будет увеличиваться, что требует срочного изучения их влияния на экологию планеты.