El misterio de las centellas (1260)

Cómo se puede crear una centella en la naturaleza

AI. Nikitin

Según [1], las centellas son una construcción compleja, que consiste en electrones y protones, que se mueven con altas velocidades en vacío y la capa de agua. El generador de la naturaleza de las centellas es, presumiblemente, el rayo lineal, cuya energía en promedio es de 5000 MJ. Por lo general, la descarga del rayo consiste en una serie de descargas sucesivas, que se propagan de la misma manera.

Meissner [2] supuso que el torbellino en miniatura con cavidad de vacío en su interior se puede formar en la curva del canal del rayo. Las estimaciones muestran que, para mantener un alto vacío dentro del torbellino, la velocidad lineal de su rotación debe ser superior a 1000 m/s. Para el torbellino con un radio de 0.2 m, el período de existencia de alto vacío es de aproximadamente 40 ms. La alta velocidad (hasta 2000 m/s) de movimiento de gas a lo largo del canal del rayo puede surgir debido a la detonación de la mezcla de hidrógeno y oxígeno, que apareció allí debido a la disociación del agua por la corriente de la descarga anterior [3].

Supongamos que, con el tiempo, menos de 40 ms, la nueva descarga pasa a lo largo de la curva del canal, rodeando el torbellino. La luz ultravioleta de esta descarga causará la ionización del gas. Simultáneamente, la corriente de esta descarga producirá un campo magnético variable que, a su vez, generará el campo eléctrico de Foucault. Bajo la acción de estos campos cruzados, la deriva de cargas, dirigida hacia el eje de la cavidad de vacío, tendrá lugar en las capas densas del gas giratorio [4]. La velocidad de deriva de los electrones es 1000 veces mayor que la de los protones, por lo que se producirá la inyección preferible de electrones dentro de la cavidad. Esto conducirá a la separación de cargas y al surgimiento del campo eléctrico radial. Bajo la acción de este campo comenzará la inyección de protones dentro de la cavidad. Los protones, al llegar al vacío, se verán obligados a moverse en órbitas circulares por el campo magnético externo, generado por la corriente de descarga del rayo. En la etapa de disminución de este campo, se producirá la deriva de electrones en dirección opuesta al centro, lo que resulta en el acercamiento de las órbitas de electrones y protones. Esto provocará el aumento del campo eléctrico radial en el espacio entre las órbitas y la aceleración de los protones. En esta etapa, la fuerza del campo magnético externo ya no es suficiente para producir fuerza centrípeta para los protones. Este papel ahora lo desempeña el caparazón, formado por moléculas de agua polarizadas, que se ubicaron en la envoltura del torbellino. Este caparazón muy fuerte se forma bajo la acción de carga positiva en su interior. Esta carga aparece debido a pérdidas de gran cantidad de electrones en el proceso de creación del núcleo de energía. Las pérdidas de electrones son causadas por su movimiento a lo largo de las líneas de campo magnético, lo que conduce a su recombinación con cargas positivas, que rodean el canal de descarga.

Referencias

1. A.I. Nikitin, Electrical Technology Russia, N.4, 70 (1998).

2. A. Meissner, Meteorol. Zeitschrift, 47, 17 (1930).

3. P.N. Chirvinski, Priroda, N.6, 14 (1949).

4. Yu.P. Raiser, The Physics of Gas Discharge (Nauka, Moscú, 1987).