Загадочные вспышки света, наблюдаемые на болотах и трясинах, могут быть вызваны горением метана или других газов, воспламеняющихся от искр, которые пролетают между пузырьками в воде.
Гравюра 1849 года, изображающая блуждающий огонёк. SSPL/Getty Images
Сливающиеся в воде пузырьки могут спонтанно генерировать электрические искры, достаточно мощные, чтобы воспламенить метан, что может объяснить таинственные вспышки света, известные как блуждающие огоньки.
На болотах, топях и топях люди иногда видят над водой таинственные вспышки голубоватого света, которые обычно ассоциируются с призраками или духами. Более вероятное объяснение этих блуждающих огоньков, или блуждающих огней, заключается в том, что вспышки возникают из-за горения газов, таких как метан и фосфин, образующихся при разложении органических веществ в мутной воде. Однако неясно, что могло бы вызвать возгорание этих газов, а предполагаемые причины, такие как статическое электричество или молния, остаются бездоказательными.
Реклама
Ричард Заре из Стэнфордского университета в Калифорнии и его коллеги в лабораторных условиях наблюдали спонтанные электрические искры между пузырьками метана и воздуха в воде, которые они назвали микромолниями. Они утверждают, что такие явления могут обладать достаточной энергией для воспламенения метана.
«Мы продолжаем открывать для себя вещи, связанные с водой, которые, как только их понимаешь, кажутся очевидными, но до этого кажутся совершенно странными», — говорит Заре. «Никто не связывает воду с огнём. Все думают, что вода тушит огонь. Они не говорят, что с помощью воды можно получить искру и поджечь что-нибудь. Это что-то новое».
Зар и его коллеги уже наблюдали, как капли воды размером с крупинку соли накапливают заряд и спонтанно создают искры, поэтому они предположили, что аналогичный эффект может происходить и между пузырьками метана в воде. Они использовали сопло, чтобы пропускать через воду микропузырьки метана, смешанные с воздухом, и наблюдали за местами их столкновений, используя высокоскоростную камеру, а также счётчик фотонов и спектрометр.
Поднимаясь в воде, пузырьки меняли форму и накапливали заряд. Когда два пузырька встречались, разница в их зарядах вызывала искру, вызывая вспышку, которую Зар и его команда регистрировали с помощью камеры и счётчика фотонов.
Они также измерили частоты света во вспышке и обнаружили, что они соответствуют характеристикам определённых соединений, подвергшихся химическому возбуждению. Это позволяет предположить, что искры были достаточно мощными, чтобы вызвать возгорание газа, например, метана.
Микромолнии между пузырьками, содержащими воздух и метан Юй Ся
«[Итальянский физик Алессандро] Вольта первым предположил, что причиной этих блуждающих огней являются молнии, и в каком-то смысле он был прав, но не по тем причинам, которые он считал», — говорит Заре. «Это не молнии в воздухе, исходящие с неба; это на самом деле капли».
«Это, безусловно, выглядит очень интересно», — говорит Детлеф Лозе из Университета Твенте в Нидерландах. Хотя это и не окончательная интерпретация причины появления блуждающих огоньков, это вполне правдоподобная гипотеза, говорит Лозе, и результаты, вероятно, дадут толчок дальнейшим исследованиям.
PNAS DOI: 10.1073/pnas.2521255122
Источник: www.newscientist.com
