Схематическое изображение маршрутов, которыми может пройти вспышка молнии между областями отрицательного и положительного зарядов.

Съемка вспышек ударяющей в землю молнии, сделанная на высокой скорости, показывает, что заряд, двигаясь, проходит несколько четко различимых этапов. Зазубренная, разветвленная молния – «смещающийся носитель» отрицательного электрического заряда – спускается из тучи, но, прежде чем одно из ее разветвлений достигнет земли, навстречу нему поднимается движущийся вверх столб положительного заряда. Когда эти заряды встречаются, образуется цепь, и канал освещается снизу доверху: электричество устремляется вниз, перераспределяя заряд. Это и есть сама вспышка, называется она «обратная молния». Мигающую вспышку мы видим, когда заряды из одной области тучи переходят вниз по тому же каналу сразу за первой вспышкой, вызывая обратные молнии одну за другой.

Все это основные сведения, однако, когда речь заходит о кучево‑дождевом облаке, дело становится не таким уж ясным. К примеру, что вынуждает молнию ударять именно сейчас и именно в этом месте? И что такое шаровые молнии, которые, согласно наблюдениям, бывают размером с грейпфрут и проплывают во время грозы низко над землей в течение нескольких секунд? Вот слова Мартина Юмана, главы Международного центра исследования и апробирования молний, Университет Флориды, являющегося экспертом мирового уровня по данному предмету: «Мы знаем о молнии ужасно мало».

***

За последние два десятилетия выяснилось, что молнии, эти представители таинственного семейства электрических явлений, иногда образуются высоко над крупными грозовыми тучами. Как это часто бывает в науке, обнаружили это совершенно случайно. В 1989 году Джон Р. Уинклер, профессор Университета Миннесоты, испытывал мощную светочувствительную видеокамеру, предназначенную для съемки запуска ракет. При просмотре пленки Уинклер заметил гигантский столб света, поднимающийся над ураганом около американо‑канадской границы. Уинклер показал снимок коллеге, Уолту Лайонсу, который занимался разработкой системы распознавания молний; оба ученых решили, что изображение на снимке не может быть следствием неполадок в съемочной аппаратуре. Оказалось, это еще никем не зарегистрированный электрический разряд.

В последующие годы Лайонс приобрел настоящий авторитет в научном сообществе – у себя дома, в штате Колорадо, он занимался непростым делом «поимки» этих электрических явлений, снимая их на пленку с наблюдательной платформы. Ученые долго не могли прийти к согласию относительно того, как их назвать. И только в 1994 году с легкой руки одного профессора прижилось название «фея»[35] – решили, что слово идеально подходит для таких прекрасных, мимолетных, волшебных явлений, о которых известно так мало. Они появляются лишь на одну десятую долю секунды – невооруженный глаз человека едва успевает заметить их – и часто похожи на гигантских красных медуз со струящимися вниз усиками голубоватых тонов.

Возникая на высоте около 45 миль[36], «феи» поднимаются до 55–60 миль[37] и опускаются до 15–20 миль[38]. Фотографы утверждают, что «феи» даже не касаются находящихся под ними облаков. Образуются «феи» чаще всего над гигантскими грозовыми тучами, появляясь сразу же после молнии определенного типа. Молнии, называемые «молниями положительного заряда из тучи в землю», нельзя назвать типичными, они составляют всего 5‑10 % от общего числа молний. Чаще всего встречаются «молнии‑медузы», а «феи» образуют целые группы забавных по виду вспышек: «феи‑брокколи», «феи‑осьминоги», «феи со шляпой Кармен Миранды».

 

«Фея со шляпой Кармен Миранды» Эти «вспышки‑феи» – загадочные электрические явления, возникающие на высоте 50 миль (80,5 км) над грозовой тучей.

Ученые до сих пор спорят о природе этих явлений, которые образуются выше тропосферы и стратосферы – в области, называемой мезосферой, которая всегда считалась неактивной с точки зрения электрических зарядов.

Вслед за Уинклером, случайно сделавшим открытие, целые группы исследователей атмосферных явлений отправились в паломничество в наблюдательный центр Лайонса, прозванный «Центром фей». С помощью наземных камер, а также камер, установленных на самолетах и на «Шаттле», исследователи обнаружили еще две родственные формы электрического разряда над грозовыми тучами. Названия они получили соответствующие: «эльфы» и «голубые струи».

«Эльфы» невооруженным глазом не видны, так как вспышка длится менее одной тысячной секунды, однако, как и «феи», они появляются одновременно со вспышкой молнии, бьющей из тучи в землю. Если бы «эльфы» жили дольше и были бы видны невооруженным глазом, скорее всего, они показались бы нам красными, как и «феи». Образуясь на высоте 60–65 миль[39], «эльф» принимает очертания огромного расширяющегося пончика диаметром в несколько сотен миль.

«Голубые струи» увидеть можно, они бьют струей из вершины кучево‑дождевого облака со скоростью 50‑100 миль[40] в секунду и, прежде чем погаснуть, успевают вырасти в высоту до 25 миль[41]. Они так же редки, как и «эльфы», – их можно увидеть гораздо реже, чем «фей». По всей видимости, «голубые струи» не связаны с ударами особенной молнии, бьющей из облака в землю, однако они образуются над грозовыми тучами с частыми вспышками молний.

Научное сообщество продолжает размышлять над тем, каким образом эти загадочные электрические отпрыски формируются на таких высотах, однако совершенно ясно одно: в отношениях кучево‑дождевого облака с супругой‑молнией существует еще очень много такого, что простым глазом не разглядеть.

***

Уверен, вы обрадуетесь, узнав, что подполковник Уильям Рэнкин выжил. В тот самый момент, когда парашют над головой привиделся ему куполом кафедрального собора, он почувствовал, что его мотает уже не с такой силой, да и дождь с градом ослабли. Наконец Рэнкин вышел из нижней части тучи.

Несмотря на тяжелые испытания, пилот умудрился удачно приземлиться в районе соснового бора. Непогода еще бушевала, однако то, что происходило на земле, не шло ни в какое сравнение с тем, что Рэнкин испытал в небе. Убедившись, что руки‑ноги у него целы, пилот смог подняться и, шатаясь, побрел искать дорогу, чтобы попросить о помощи.

Когда позднее, в больнице Ахоски, штат Северная Каролина, врачи осмотрели его, в заключении они написали о том, что тело пилота под воздействием холода обесцветилось, а от ударов градин покрылось синяками и рубцами. На коже обнаружились отпечатки швов летного костюма, который натянулся, когда внутренности пилота расширились от мощной декомпрессии. Врачи не меньше самого Рэнкина удивлялись тому, что он остался жив.