В статье Википедии о молниях дается следующее объяснение процесса электризации в облаках:
Детали процесса зарядки все еще изучаются учеными, но существует общее согласие в отношении некоторых основных концепций грозовой электрификации. Основная область зарядки во время грозы находится в центральной части грозы, где воздух быстро движется вверх (восходящий поток), а температура колеблется от -15 до -25 ° C (от 5 до -13 ° F); см. рис. 1. В этой области сочетание температуры и быстрого восходящего движения воздуха создает смесь переохлажденных облачных капель (маленьких капель воды ниже точки замерзания), мелких кристаллов льда и крупы (мягкий град). Восходящий поток уносит вверх переохлажденные капельки облаков и очень маленькие кристаллы льда. В то же время крупа, которая значительно крупнее и плотнее, имеет тенденцию падать или взвешиваться в поднимающемся воздухе.
Различия в движении осадков вызывают столкновения. Когда поднимающиеся кристаллы льда сталкиваются с крупой, кристаллы льда становятся положительно заряженными, а крупа становится отрицательно заряженной; см. рис. 2. Восходящий поток несет положительно заряженные кристаллы льда вверх, к вершине грозового облака. Более крупная и плотная крупа либо подвешена в середине грозового облака, либо падает к нижней части грозового облака.
Этот механизм, по-видимому, исключает возможность возникновения молнии в отсутствие конденсированной фазы (жидкие капли/твердые кристаллы). Это заставляет меня задаться вопросом, действительно ли молния невозможна в звездах, достаточно горячих, чтобы быть полностью газообразными, как наше Солнце? Или может альтернативный механизм генерировать молнию в такой среде.
Я думаю, что даже при отсутствии каких-либо альтернативных механизмов молнии могли бы образовываться, по крайней мере, в маленьких холодных звездах или в старых коричневых карликах. Каким будет порог размера/возраста?
Звезды на самом деле не газообразные, они плазменные, т. е. сильно ионизированные. Следовательно, вся звезда обладает высокой проводимостью и не может легко создать разность потенциалов из-за трения, необходимого для молнии, как в нашей атмосфере. С другой стороны, звездные атмосферы имеют сильные магнитные поля, которые воссоединяются, что вызывает сильные всплески напряжения, которые генерируют электроны высокой энергии. На Земле мы назвали бы потоки высокоэнергетических электронов молнией, но на Солнце мы называем их вспышками.
Существенной особенностью молнии является электрический пробой - изолятор (воздух) на время становится проводником, в проводящем канале кратковременно течет относительно большой ток, затем прекращается. Проводящий канал снова является изолятором.
Это требует
При достаточной температуре и/или давлении все становится проводником. Итак, вам нужна достаточно крутая звезда (намного холоднее, чем наше Солнце). Солнце обладает электропроводностью от короны до центра.
Пункт 2 проще, так как Солнце (и с несколько меньшей уверенностью все другие звезды, которые вращаются и имеют конвективную зону) приводят в действие своего рода гидромагнитное динамо . Эти процессы действительно создают зрелищные события (магнитные пересоединения), но они не являются молниями в истинном смысле этого слова, поскольку происходят в уже проводящей среде.
Более холодные коричневые карлики, а также газовые планеты-гиганты имеют достаточно диэлектрические слои атмосферы. Ну, гидромагнитного динамо в этих условиях нет (оно может и работать глубоко внизу, в более горячих и плотных слоях, но молний нет по причинам, изложенным выше). Некоторые из верхних слоев достаточно прохладны, чтобы вместить воду и другие облака, что дает им подходящие условия для пространственного разделения большого количества электрических зарядов, как это делают наши грозы .
Известно, что и на Юпитере, и на Сатурне бывают мощные грозы , которые можно обнаружить как в радиоволнах, так и в видимом свете. Я не вижу причин, по которым те же самые процессы не могут происходить в коричневом карлике, но я не знаю ни одного научного исследования по этому вопросу.
Нилай Гош
фраксинус
Питер Мортенсен
Астрид_Редферн
ксуса