Уведомления
Авторизуйтесь или зарегистрируйтесь, чтобы оценивать материалы, создавать записи и писать комментарии.
Авторизуясь, вы соглашаетесь с правилами пользования сайтом и даете согласие на обработку персональных данных.
В ИПФ РАН открыли новое физическое явление, связанное с появлением молний
Российские физики зарегистрировали новую форму электромагнитного излучения длинной искры. Этот субнаносекундный импульс возникает перед главной стадией высоковольтного разряда, подобного грозовому. Знание свойств таких импульсов важно для понимания природы грозовых явлений, а также для разработок в области молниезащиты: мощные короткоимпульсные излучения можно рассматривать как поражающие факторы молнии.
Лаборатория моделирования геофизических плазменных явлений ИПФ РАН под руководством кандидата физико-математических наук Михаила Гущина активно занимается изучением импульсных излучений электрических разрядов, в том числе – молниевых. Поскольку практически невозможно предсказать, когда и где произойдет разряд молнии, для проведения экспериментов физикам приходится создавать лабораторные модели этого явления.
Отдел геофизической электродинамики ИПФ РАН, в состав которого входит лаборатория, давно сотрудничает с ВНИЦ РФЯЦ-ВНИИТФ (г. Истра Московской области). Ранее в рамках гранта Российского научного фонда под руководством ведущего научного сотрудника ВНИЦ Владимира Сысоева исследователи работали с моделью грозовой ячейки, которая представляет собой генератор облака водяного пара, заряжаемого до электрического потенциала более одного мегавольта относительно земли.
Уже тогда они предположили существование нового вида микроволнового излучения длинной искры – короткого, мощного, одиночного импульса, возникающего перед главной стадией разряда. Ученые классифицировали его как сверхширокополосный электромагнитный импульс (СШП ЭМИ).
Подтвердить догадку помог новый эксперимент. На этот раз использовался мощный генератор Маркса, который позволяет работать при импульсном напряжении до шести мегавольт и способен формировать искровые разряды длиной до нескольких десятков метров. Ученые смоделировали удар молнии в заземленный объект, при этом длина искры составляла более четырех метров.
Для постановки эксперимента необходимо было решить проблему с оборудованием, способным зафиксировать сверхкороткий импульс и измерить его параметры. Обычно приборы, предназначенные для регистрации электромагнитных сигналов, связанных с грозовой активностью, имеют микросекундное временное разрешение. Для фиксации сверхкоротких импульсов исследователи подобрали отечественное широкополосное оборудование с нано- и пикосекундным временным разрешением, разработали специальную методику измерений.
В результате экспериментов исследователи установили, что СШП ЭМИ длительностью около 200 пикосекунд и временем нарастания фронта около 100 пикосекунд наблюдаются более чем в половине положительных разрядов, и заметно реже в отрицательных разрядах.
«В течение двух экспериментальных кампаний (октябрь 2022 и сентябрь 2023) мы изучили около 300 длинных искровых разрядов и достоверно установили наличие ранее неизвестного эффекта при развитии молний. Нам удалось зафиксировать волновую форму импульсного излучения, измерить ключевые параметры. Сигнал довольно необычен по своей форме; это практически “однополярный” импульс. Он мощный, одиночный и очень короткий. Генерацию такого субнаносекундного импульса можно рассматривать как новое физическое явление», — рассказал Михаил Гущин.
Открытие ученых ИПФ РАН и ВНИЦ РФЯЦ-ВНИИТФ интересно не только для фундаментальной науки о быстрых процессах в длинном искровом разряде. Обнаруженные импульсы можно считать еще одним поражающим фактором молнии, опасным, в первую очередь, для электроники. Это явление требует дальнейшего изучения для понимания конкретных механизмов генерации импульсов и оценки возможных последствий.
Исследование проведено при поддержке Российского научного фонда. Результаты опубликованы в журнале Geophysical Research Letters.
Telegram 
Дзен 
VK Вопрос о том, как зародилась и развивалась французская культура производства вина, до сих пор остается не до конца изученным. Новое исследование показало, что некоторые сорта винограда сохранились более чем на 600 лет.
Десятки странных архитектурных структур, обнаруженных в тропических лесах Юкатана, когда-то были не ритуальными сооружениями майя, а рынками с рядами прилавков, пришли к выводу археологи.
Жизнь в суровых условиях вечной мерзлоты — вызов даже для бактерий. Для нее требуются уникальные адаптации к холоду и другим стрессовым факторам. В новом исследовании ученые МФТИ с коллегами описали белки Exiguobacterium sibiricum — бактерии, найденной в многолетнемерзлых породах на северо-востоке Сибири. Исследователи выяснили, как набор белков в мембране микроба зависит от температуры, при которой его культивируют.
В разрыве протопланетного диска звезды WISPIT 2 ученые разглядели зарождающуюся планету. Это уже второй гигант в этом формирующемся «семействе», что делает его крайне похожим на молодую Солнечную систему.
В парках некоторых стран все чаще можно заметить странную картину: синицы и воробьи вместо пуха и веточек приносят в клювах сигаретные окурки. Орнитологи из Польши решили выяснить, зачем птицы выстилают гнезда мусором, пропитанным никотином. Оказалось, пернатые нашли способ использовать вредную человеческую привычку для защиты своего потомства. Но, как это часто бывает в природе, у медали есть обратная сторона.
Марсоход «Персеверанс» обнаружил в камнях на кромке кратера Езеро спектральные признаки минерала корунда, из которого на Земле образуются рубины и сапфиры. Такие спектры на Красной планете зарегистрировали впервые. Теперь ученые пытаются понять, при каких процессах он мог там сформироваться, ведь условия на Марсе заметно отличаются от тех, в которых корунд обычно образуется на Земле.
Марсоход «Персеверанс» обнаружил в камнях на кромке кратера Езеро спектральные признаки минерала корунда, из которого на Земле образуются рубины и сапфиры. Такие спектры на Красной планете зарегистрировали впервые. Теперь ученые пытаются понять, при каких процессах он мог там сформироваться, ведь условия на Марсе заметно отличаются от тех, в которых корунд обычно образуется на Земле.
В парках некоторых стран все чаще можно заметить странную картину: синицы и воробьи вместо пуха и веточек приносят в клювах сигаретные окурки. Орнитологи из Польши решили выяснить, зачем птицы выстилают гнезда мусором, пропитанным никотином. Оказалось, пернатые нашли способ использовать вредную человеческую привычку для защиты своего потомства. Но, как это часто бывает в природе, у медали есть обратная сторона.
За 10 лет лежания в почве сигаретные фильтры не растворились, а лишь замаскировались под грязь. Их пластиковые волокна распались на микрочастицы, намертво склеились с минералами и превратились во вторичный микропластик. Более того, на пятом году гниения мусор начал отравлять землю с новой силой.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно