Механизм образования свободных нейтронов от молнии озадачил ученых

В 1985 году советские ученые заметили, что когда над их нейтронным детектором проходил шторм, наблюдалось увеличение потока нейтронов. К сожалению, уровень контрольной аппаратуры не позволил им тогда выяснить какие-либо дополнительные сведения, помимо самого этого наблюдения.

С тех пор ученые выдвинули несколько возможных объяснений наблюдаемого притока. Одно из них гласит, что сильные поля, возникающие при ударах молнии, изменяют траектории мюонов космического излучения. Согласно второму, во время молнии происходит излучение гамма-лучей, генерирующих нейтроны в ходе фотоядерного процесса. Но недавние измерения показали, что ни одна из этих теорий не может объяснить полученные данные.

Российские ученые провели новый эксперимент, который позволил значительно уточнить предыдущие данные. Они установили три детектора нейтронов, которые были чувствительны к малой энергии нейтронов: один над землей, другой частично в здании, а третий над землей с более сильным экранированием. Также применялся еще и традиционный нейтронный детектор высоких энергий. Помимо этого, электрическая активность грозы измерялась посредством целого ряда приборов, что позволяло более точно сравнить зависимость электрической активности и показателей количества нейтронов во время грозы.

Зачем нужно столько нейтронных детекторов? Дело в том, что они необходимы для учета влияния фонового шума космического излучения.

Полученные данные показывают четкие скачки показаний датчиков нейтронов низкой энергии одновременно с электрическим разрядом от молнии. К сожалению, временная разрешающая способность нейтронных детекторов составляет 1 минуту, поэтому невозможно извлечь сколько-нибудь более детальную информацию о приливе нейтронов. Три экранированных детектора, показывают, что нейтроны не образовываются внутри самих детекторов.

Детектор нейтронов высоких энергий также показал увеличение активности во время шторма, но это вызвано тем, что он принимает сигналы также от нейтронов низких энергий. Таким образом, космическое излучение не является источником возникновения прилива нейтронов во время молнии.

К удивлению ученых, новые данные свидетельствуют, что при ударе молнии каждую секунду образуется до 5000 нейтронов на кубический метр.

Такое высокое число не сочетается со вторым объяснением, согласно которому нейтроны образуются от фотонов высоких энергий (гамма излучение).

Оригинал (на англ. языке): Arstechnica

• Биоразнообразие суши растёт вместе с лесным покровом в сельскохозяйственных ландшафтах
• Крупнейшие засухи связаны с упадком древней цивилизации долины Инда
• Полярные сияния смогут увидеть жители 15 штатов США уже этой ночью
• Робот «Лэсси» открыл тысячи гнёзд рыб под антарктическим льдом
• Учёные раскрыли, что происходит под загадочным вулканом Олдоиньо-Ленгаи в Танзании
• Исследование «Глобальное бремя болезней»: смертность в мире снижается, но среди молодежи — растет, а неравенство в здравоохранении усиливается
• От символа элиты до царской эмблемы: как мотив пальметты изменил своё значение в Иудее эпохи железа
• Древние зубы раскрыли тайну: люди жевали психоактивные орехи бетеля уже 4 000 лет назад