Убегание электронов в атмосфере Земли

М. Л. Шматов

ФТИ им. А.Ф. Иоффе, Политехническая ул., 26, Санкт-Петербург 194021, Россия

«Убегание» — разгон электрическим полем электрона в газе или плазме до большой кинетической энергии (например, порядка 1–100 МэВ). Этот эффект и возможность его реализации в электрическом поле природного происхождения в атмосфере Земли были предсказаны Ч.Т.Р. Вильсоном. Предположения Ч.Т.Р. Вильсона подтверждены экспериментальными и наблюдательными данными. В частности, регистрировались генерируемые молниями фотоны с энергиями до приблизительно 100 МэВ. В зависимости от напряжённости электрического поля, убегание происходит или при достаточно большой, или при любой начальной кинетической энергии электрона. Последний режим получил название «холодное убегание». Для его реализации в воздухе напряженность электрического поля должна превосходить величину, соответствующую пробою, как минимум, приблизительно на порядок. Реализация «холодного убегания» в природных условиях впервые наблюдалась в экспериментах с инициируемыми ракетами молниями (при этом были зарегистрированы фотоны с энергиями до 10 МэВ). В дальнейшем было установлено, что «холодное убегание» является механизмом начального ускорения электронов земных гамма-всплесков с жёстким спектром, т. е. со значительной спектральной плотностью при энергиях фотонов в несколько десятков МэВ.

В докладе будут рассмотрены теоретические проблемы, связанные с убеганием электронов, и приведены наблюдательные данные, свидетельствующие о реализации этого процесса в атмосфере Земли. Также будет представлена модель шаровой молнии, согласно которой формирование шаровой молнии вызвано «холодным убеганием» электронов. Модель соответствует наблюдательным данным о времени жизни и объемной плотности энергии шаровой молнии, а также предположению о радиационной опасности некоторых шаровых молний (данное предположение обсуждается в литературе с середины 60-х гг. 20-го века). Будут приведены наблюдательные данные, свидетельствующие об испускании фотонов высокой энергии шаровыми молниями.


[Назад к программе] [Семинары - основная страница] [Сектор теоретической астрофизики] [ФТИ им. А.Ф.Иоффе]

Страница создана 1 марта 2017 г.