Возникновение шаровых молний

1. Возникновение.
а) наблюдения очевидцев: Есть  свидетельства очевидцев, которые систематизированы различными исследователями, поэтому приведу здесь систематизацию из учебной литературы и некоторых других источников: «В подавля­ющем большинстве случаев (более 90%) шаровая молния возникает в период грозовой активности, когда наблюдаются обычные мол­нии и когда напряженность атмо­сферного  электрического поля особенно велика.
Известны случаи появления шаровой молнии даже в герметически закрытых помещениях ре­активных самолетов. В 1946 году в тихую погоду шаровая молния появи­лась в самолете, летевшем на высоте 12000 метров. Покружила перед носом штурмана, потом неторопливо проследовала под кресло радиста и взорвалась там.
Очень часто светящиеся шары наблюдают подводники в по­груженных субмаринах. "Молнии странствуют внутри корпуса, проникая в разные отсеки» - свидетельствуют моряки.
б) выводы: В соответствии с данной теорией возникновение шаровой молнии может происходить при попадании монокристалла химического элемента уран или другого элемента с аналогичной магнитострикцией (например, редкоземельные элементы) в поле действия электромагнитного импульса  с длительностью соответствующей частоте сотни мегагерц (т.е. 10-8с). Подобные импульсы  вполне вероятны при разряде обычной молнии. Но может ли оказаться в канале молнии монокристалл урана соответствующей массы? Дело в том, что масса монополя в сотни раз больше, чем масса обычных пылевых частиц.
Для объяснения причины попадания соизмеримых с монополем масс урана в канал линейной молнии, необходимо рассмотреть природу обычной линейной молнии. В данном случае нас будут интересовать молнии «проскакивающие» между облаком и землей.
«В процессе развития молнии выделяют несколько стадий.  На рисунке 4 приведены три стадии. Основные события здесь развиваются в сильном электрическом поле, возникающем между наряженным облаком и землей. Сначала под действием этого поля сравнительно небольшое количество свободных электронов движется от облака к земле, ионизируя по пути встречные атомы воздуха. Возникают электронные лавины — их называют стримерами, — из которых складывается ярко светящийся изломанный канал ионизированного воздуха (рис. 4.1). Это так называемый ступенчатый лидер, который облако быстро прокладывает в сторону земли.
Но до земной поверхности лидер обычно не доходит. По мере приближения к ней он с нарастающей силой тянет к себе положительные заряды из земли и отталкивает отрицательные заряды, т.е. электроны. И в какой-то момент под влиянием этого стремительного лидера из земли (или из какого либо объекта, соединенного с землей) вырывается и с очень высокой скоростью устремляется по стримеру в сторону облака огромный положительный заряд. Это и есть главный, или иначе, обратный удар — толстый, в несколько сантиметров, электрический шнур (на рис. 4.2 он указан под названием «главный канал»).
 
 
 
Рис. 4.
 
Обратный удар проносится от земли к облаку с огромной скоростью (от 1000 до 100000 километров в секунду)». Вышеизложенные характеристики линейной молнии изложены в соответствии с изложением этого вопроса в журнале «Наука и жизнь» за 1979-1980 г.г.
В образовании шаровой молнии главную роль играет состав этого обратного удара. И неудивительно, что на экваториальных широтах, где главным образом «проскакивают» только молнии между облаками, у которых не бывает обратного удара, шаровые молнии не наблюдаются.

Нет ни одного сообщения о наблюдении ШМ в Арктике и в Антарктике (естественно, что там тоже неоткуда взяться соответствующему веществу для обратного удара).
Но что же представляет собой огромный положительный заряд обратного удара? Он может быть представлен в данном случае только в виде ионов. А они значительно инертнее электронов. В отличие от электронов, он не может быть образован с привлечением огромных объемов земли. Практика показывает, что удар линейной молнии обычно приходится в одну точку. Эта точка может находиться или непосредственно на земле, или, к примеру, на Останкинской башне. В последнем случае эта точка далеко не всегда оказывается самой высокой точкой этой башни, как следовало бы ожидать.
Значит, основа для положительного заряда находится в конкретном месте. А в конкретном месте означает, что должно быть и конкретное вещество. И ионизация этого вещества должна происходит за очень короткое время. Очевидно, что ионизация происходит под действием электрической силы ступенчатого лидера, приближающегося к земле. Ионизация вещества электрическим полем может происходить только при определенной напряженности в зависимости от конкретно выбранного вещества. Обратный удар молнии произойдет с того места, где есть вещество, способное «распрощаться» со своими электронами в первую очередь. То есть. где требуется наименьшая сила ионизации. А это означает, что при прочих равных условиях первым участником обратного удара был бы химический элемент Уран.
Но сколько вещества уходит в обратный удар?  Заряд молнии оценивается в 30-50 кулонов. Такой заряд даже при минимальной ионизации сосредоточен в миллиграммах вещества.
Выброс этих ионов в сторону ступенчатого лидера происходит не только под действием электрического поля. Если учесть с какой скоростью приближается отрицательный заряд в сторону земли, то станет понятным, за какой короткий промежуток времени будет преодолен порог ионизации указанной массы вещества. За этот промежуток будет высвобождена вся энергия связи кристаллической решетки вещества и она будет превращена в кинетическую энергию образовавшихся ионов. Таким образом, обратный удар представляет собой направленный взрыв вещества навстречу спускающемуся потоку электронов. Так как мощность взрыва определяется не только массой взрываемого вещества, но и скоростью взрыва, то становится понятной сила и мощность обратного удара, несмотря на мизерность участвующего в этом процессе вещества.
Но только ли ионы оказываются в теле обратного удара? С учетом неоднородности любого вещества, не каждый атом в данном участке будет ионизирован при данном пороге напряженности.
 Поэтому в момент взрыва, порождающего обратный удар, будет вовлечено в его русло и нейтральное вещество. И это вещество может представлять собой монокристаллы, как наиболее прочные образования в веществе. И массы их могут доходить до величин, сравнимых с массой монополя.
Случаи появления шаровой молнии в непосредственной близости от каких-либо объектов возможны в отсутствии обратного удара, когда импульсы тока ступенчатого лидера молнии, не встретив обратный удар, проходят по проводнику и вблизи этого проводника оказывается монокристалл вещества, способного преобразоваться в монополь. Это те случаи, когда шаровая молния «выскакивает» из розетки, телефонного аппарата и т.п.
Появление шаровых молний в самолетах, подводных лодках или в других конструкциях, где  присутствие электромагнитных импульсов закономерно, объясняется тем, что монокристаллы урана оказались в составе конструкции по тем или иным причинам.