Эта светящаяся частица в лазерной ловушке может показать, как начинается молния

Исследователи из Института науки и технологий Австрии (ISTA) разработали инновационную методику, использующую две пересекающиеся лазерные лучи для захвата и стабилизации отдельных аэрозольных частиц. Эта система «оптических пинцетов» позволяет удерживать частицы в течение нескольких недель и наблюдать в реальном времени, как они накапливают электрический заряд через двухфотонный процесс, при котором лазер выбивает электроны из частицы.

Ученые обнаружили, что частицы не только постепенно заряжаются, но и спонтанно разряжаются короткими всплесками, что напоминает процессы, которые могут происходить в грозовых облаках. Эти наблюдения поддерживают теорию, что ледяные кристаллы в облаках могут накапливать заряд при столкновениях, создавая электрический дисбаланс, который приводит к возникновению молнии. Хотя естественные ледяные кристаллы значительно больше лабораторных частиц, фундаментальные механизмы могут быть аналогичными.

Данное исследование предоставляет уникальную возможность изучить начальные стадии электризации облаков в контролируемых лабораторных условиях. Понимание этих процессов может помочь разрешить давнюю загадку о том, как возникает молния, особенно учитывая, что существующие электрические поля в облаках считаются слишком слабыми для самостоятельного инициирования разряда. Методика открывает новые пути для изучения атмосферного электричества.