Почему появляются таинственные огни?
Блуждающие огни, также известные как "ignis fatuus", что с латыни означает "обманчивый огонь", долгое время оставались одной из самых интересных загадок природы. Фольклор разных народов описывал их как души умерших или злых духов, заманивающих путешественников в трясину. Однако научное объяснение оказалось лишенным мистики, хотя и не менее увлекательным, пишет 24 Канал со ссылкой на научное исследование, опубликованное 29 сентября в журнале PNAS.
Смотрите также Электроны графена нарушают фундаментальный закон физики
Основная теория, существовавшая в течение длительного времени, заключалась в том, что источником свечения является болотный газ. В результате разложения органических остатков в водно-болотных угодьях, таких как болота или трясины, образуются горючие газы, преимущественно метан, а также фосфин и дифосфан. Смесь фосфина и дифосфана имеет уникальное свойство – она может спонтанно воспламеняться при контакте с кислородом в воздухе. Эта небольшая вспышка, в свою очередь, могла бы поджечь значительно большие объемы метана, создавая эфемерное, прохладное пламя.
Однако у этой гипотезы было слабое место: что именно служит "спичкой"? Источник воспламенения оставался неизвестным, поэтому это не давало покоя ученым. Хотя теория горючих газов выглядела правдоподобной, она не объясняла, при каких условиях начинается горение.
Что поджигает газы?
Новое исследование пролило свет на эту загадку. Команда ученых выдвинула новую теорию, согласно которой причиной воспламенения являются так называемые микромолнии – крошечные, спонтанные электрические искры.
Эксперимент, проведенный в лабораторных условиях, показал, как это может происходить. Исследователи пропускали пузырьки метана и воздуха через воду в стеклянном сосуде. Когда эти пузырьки достигали поверхности воды и лопались, они образовывали микроскопические капли. Из-за разницы электрических зарядов на поверхности этих капель возникали крошечные искры.
С помощью высокоскоростных камер и масс-спектрометрии ученые зафиксировали эти микроскопические вспышки и подтвердили, что их энергии достаточно для запуска химической реакции между метаном и кислородом. Именно этот процесс и создает характерное голубое свечение, которое наблюдается в природе.
Белое пятно в нижней части этого изображения – это микромолния между пузырьками, содержащих воздух и метан / Фото Yu Xia
Хотя новое исследование многие ученые назвали убедительным, некоторые эксперты призывают не спешить с выводами. Они отмечают, что условия в лаборатории отличаются от реального болота, пишет New Scientist.
Кроме того, остается открытым вопрос, почему в наше время сообщений о блуждающих огнях стало значительно меньше. Одна из версий заключается в том, что раньше путешественники часто носили с собой фонари с открытым огнем, которые и могли служить источником воспламенения болотного газа.
Ученые отмечают, что кроме возможного объяснения блуждающих огней, это открытие может иметь и практическое применение в химии как экологически чистый способ запуска реакций.