Это явление веками считали выдумкой — пока не поймали на видео и спектрограф. Разбираемся, что такое шаровая молния

2 августа 2026 в 1785693600
Михалина Яновская / «Зеркало»

Ночью 19 марта 1963 года самолет Eastern Airlines, летевший из Нью-Йорка в Вашингтон, попал в грозу. В 00.05 его накрыло разрядом молнии, а через несколько секунд из кабины пилотов в салон вылетел светящийся шар. Он проплыл ровно по коридору мимо пассажира Роджера Дженнисона, держась на высоте примерно полметра, и скрылся в хвосте салона. Дженнисон, радиоастроном, описал увиденное только в 1969 году в журнале Nature. Коллеги-ученые удивлялись шестилетнему промедлению, но оно вполне понятно: скорее всего, Дженнисон, не имея доказательств, опасался, что ему не поверят и его репутация пострадает. Ведь о шаровых молниях к тому времени заявляли не раз, но не было серьезных подтверждений, что они существуют на самом деле. Но увиденное вряд ли было плодом воображения американца. В 2014 году ученые смогли разгадать природу этого явления - правда, лишь благодаря случайности и не без нюансов.

Бесчисленные очевидцы - и никаких доказательств

Свидетельства о светящихся шарах, вылетающих из грозовых туч, появлялись даже в самые давние времена. И многие из них были сделаны авторитетными учеными. Пожалуй, первое известное письменное упоминание обнаружили в хронике английского монаха Джерваса Кентерберийского: 7 июня 1195 года у лондонского жилища епископа Норвича из темной тучи выкатился огненный вращающийся шар, а чуть позже упал в реку неподалеку.

В октябре 1868 года геолог Вильгельм фон Гайдингер, член Императорской академии наук в Вене, увидел светящийся шар прямо за стеклом своего окна: тот провисел на месте две-три секунды. Во время той же грозы похожие шары видели в двух других районах Вены - Гайдингер привел эти свидетельства в своей статье.

Десятью годами позже, в 1878-м, другое наблюдение сделал знаменитый американский палеонтолог Отниел Чарлз Марш - тогда профессор Йельского университета. Находясь на борту яхты в Англии во время сильной грозы, он увидел, как с верхушки мачты спустился светящийся нежно-розовым цветом шаровидно-грушевидный объект 10−13 сантиметров в поперечнике. Шар ударился о палубу со взрывом, сбившим с ног помощника капитана, а затем ушел через вентиляционную трубу на камбуз, где выбил из рук кока жестяной противень. О наблюдении Марш решился написать в журнале Nature только много лет спустя, в 1895-м, после того как появился целый ряд подобных публикаций от разных авторов. Сам он к тому времени уже 12 лет как был президентом Национальной академии наук США.

Утром 9 мая 1927 года немецкий физик Вальтер Герлах, стоя у окна своего института в Тюбингене, увидел, как из грозового разряда вылетел яркий желто-белый шар и беззвучно пролетел над крышами. По разнице между вспышкой молнии и звуком взрыва Герлах на месте прикинул скорость шара - больше 1200 метров в секунду.

Роджер Дженнисон после той ночи 1963 года на борту самолета смог восстановить в памяти точные характеристики увиденного шара, которые спустя шесть лет привел в своей статье: правильная сферическая форма, диаметр около 22 сантиметров, визуально плотная непрозрачная поверхность, ровное бело-голубое свечение мощностью 5−10 ватт, без выделения тепла.

Случалось, шаровую молнию видели и несколько человек сразу. В августе 1982 года ее в течение нескольких секунд наблюдали сотрудники Кавендишской лаборатории Кембриджского университета, в том числе профессор физики Альфред Брайан Пиппард, член Лондонского королевского общества. Яркий бело-голубой объект влетел в открытое окно фотокопировального зала на первом этаже, отскочил от аппарата и вылетел обратно на улицу.

Историк шаровой молнии Александер Койл в 2021 году собрал из разных источников 47 подобных случаев, зафиксированных не обычными людьми, а учеными и наблюдателями со специальной подготовкой. Систематизация показала, что в большинстве случаев шаровая молния появляется летом, во время гроз, имеет до 20 см в диаметре и исчезает за секунды.

Однако все это были описания на словах, а ни одного инструментально зафиксированного случая в науке не было очень долго. А потому построить убедительную теорию, что это за явление, не получалось. Предлагались всевозможные объяснения: сгустки плазмы, статическое электричество, зрительные искажения, которые электрический разряд якобы вызывает у наблюдателя. Ни одна версия не объясняла сразу все особенности.

Земля

В 2000 году новозеландский инженер-химик Джон Абрахамсон и его коллега Джеймс Диннис - установив по известным случаям, что типичная шаровая молния возникает при грозе, светится как яркая лампочка и держится около 10 секунд, прежде чем погаснуть или взорваться, - выдвинули первую внятную гипотезу.

Главным минеральным компонентом почвы является кремнезем, то есть диоксид кремния, соединение кремния с кислородом (это и песок, и глина, и кварц, практически все горные породы содержат его в разных формах). Также почвы чаще всего содержат органику - остатки растений, перегной и т. д., а это углерод.

Значит, когда молния бьет в землю, в почве почти всегда есть эти два вещества. При огромной температуре в момент удара они вступают в реакцию: углерод забирает на себя атомы кислорода у диоксида кремния и сам окисляется, превращаясь в углекислый или угарный газ. А кремний при этом, потеряв кислород, высвобождается и испаряется. Все происходит за мгновение. Удар молнии - облачко пара поднимается над землей и тут же начинает остывать. Пары кремния при этом конденсируются, выпадая в легчайшие микроскопические твердые частицы, которые продолжают клубиться в этом же облачке, толкаясь друг с другом и слипаясь в ветвистые структуры. Получается такой рыхлый сгусток частиц, типа комка сахарной ваты, который сохраняет ту же шаровидную форму, что облачко при испарении.

Поскольку структура сетчатая, внутрь клубка легко проходит воздух и постепенно окисляет частицы кремния с выделением тепла и света. Поэтому шар не гаснет мгновенно, а держится несколько секунд, пока не прогорит целиком. Если приток кислорода к сетке резко увеличивается, окисление ускоряется лавинообразно, и шар взрывается.

Поймали

Гипотеза о кремнии была довольно стройной, однако долгое время у нее опять же не было реального физического подтверждения. Частичное появилось в 2007 году: бразильские физики пропустили электрический разряд через кремниевую пластину и получили светящиеся белые шарики, которые держались по несколько секунд. То есть горящий кремний действительно вел себя как шаровая молния в миниатюре. Но это был лишь лабораторный эксперимент, а не наблюдение настоящего природного явления - которое, напомним, никому не удавалось поймать на приборы.

Но летом 2012 года одной группе ученых все же повезло. Физики из Северо-Западного педагогического университета в Ланьчжоу Цзяньюн Цэнь, Пин Юань и Симинь Сюэ работали на высокогорном плато Цинхай на северо-западе Китая. Они изучали не шаровую, а обычную молнию, поэтому и приехали в это место, известное частыми грозами, и расставили скоростные камеры и спектрографы.

Вечером 23 июля молния ударила в землю у подножия холма примерно в 900 метрах от аппаратуры, рядом с опорой линии электропередачи. Из точки удара поднялся светящийся шар и проплыл по воздуху около 15 метров, на глазах меняя цвет с белого на красноватый. Это длилось 1,6 секунды, и шар погас. Камеры и спектрограф были включены и все записали. Для обывателя кадры не впечатляющие (см. ниже), но это была первая в истории точно зафиксированная приборами шаровая молния. Позже на склоне холма нашли обгоревшее пятно земли - след удара молнии.

Разгадка, но не вся

Когда ученые разобрали записи спектрографа, в свечении шара обнаружились спектры кремния, железа и кальция - тех же элементов, что содержались в местной почве. То есть спектр шаровой молнии совпал с составом земли под ней. Это стало прямым инструментальным подтверждением теории Абрахамсона, выдвинутой на 14 лет раньше. Результаты опубликовали в январе 2014 года в Physical Review Letters.

Однако это не значит, что в вопросе шаровой молнии поставили точку. Кремниевая теория Абрахамсона могла объяснить далеко не все случаи шаровой молнии, о которых сообщалось на протяжении истории. Например, у Дженнисона в летящем самолете никакой земли не было. Непонятен также механизм другого распространенного сюжета из рассказов очевидцев с прохождением шаровой молнии сквозь оконное стекло.

Для таких случаев предлагали самые разные версии: от плазменного вихря, который держится за счет собственного вращения, до микроскопических черных дыр. Но, по оценке физика Марка Стенхоффа, автора главного научного обзора по шаровой молнии, большинство подобных гипотез не выдерживают критики и не согласуются с имеющимися наблюдениями.

Есть и еще один нюанс: не факт, что все подобные «неудобные» случаи вообще были настоящей шаровой молнией, а не чем-то куда более обыденным.

Часто путают с коронным разрядом

Часть случаев, которые в разное время описывали как шаровую молнию, физики связывают с гораздо более распространенным явлением - коронным разрядом. Это свечение воздуха возникает вокруг острых или тонких предметов - мачт, шпилей, антенн, кончиков крыльев самолета, - когда электрическое поле вокруг них становится очень сильным, например во время грозы. Поле разрывает молекулы воздуха на ионы прямо у поверхности предмета, и ионизированный газ начинает светиться, обычно голубым или фиолетовым светом. По тому же принципу работает неоновая лампа.

Самое известное проявление коронного разряда - огни святого Эльма: свечение на мачтах и такелаже кораблей во время шторма, которое моряки веками принимали за предзнаменование. Национальное управление океанических и атмосферных исследований США (NOAA) предупреждает: если на судне появились такие огни, значит, гроза совсем близко и молния может ударить рядом уже в течение пяти минут.

Главное отличие от шаровой молнии - коронный разряд неподвижен и привязан к предмету, на котором возникает. Он не летает по воздуху, а светится на кончике мачты или шпиля ровно до тех пор, пока держится электрическое поле, а затем гаснет. В темноте, под дождем, в разгар грозы человек может на секунду увидеть светящееся пятно на верхушке какого-то объекта и подумать, что это шаровая молния. Тем более что она как феномен известна очень широко, а коронный разряд - вовсе нет.

По оценке физика Марка Стенхоффа, около трети сообщений о шаровой молнии можно объяснить именно этой путаницей.