На протяжении многих веков загадочные блуждающие огоньки, появляющиеся преимущественно на болотах и кладбищах, порождали многочисленные мифы и легенды. Им приписывали способность сбивать путников с пути и наделяли мистическими свойствами. Однако недавнее исследование американских химиков предлагает научное объяснение этого явления.
Об этом сообщает ProIT
Как возникают блуждающие огоньки: новый подход к старой загадке
Группа исследователей из Стэнфордского университета и Университета Цзяньхань под руководством Юй Ся и Ричарда Зара утверждает, что природа блуждающих огоньков заключается в пузырьках газа, внутри которых возникают микроскопические электрические вспышки — микроблискавки. Проведённые эксперименты показали, что такие электрические заряды способны поджигать метан даже при обычных температурах.
В болотистых местностях, где кислорода мало, анаэробные микроорганизмы превращают органические отходы в метан. Кислотная среда замедляет полное разложение органики, что способствует накоплению торфа и удержанию газа. И хотя метан горит, для его воспламенения в природных условиях нужен дополнительный механизм — таким могли бы быть именно искры, возникающие при контакте пузырьков газа с водой.
«Это не молния, сверкающая с неба, а на самом деле искра, возникающая от капель. С помощью воды я могу высечь искру и поджечь что-то. Это что-то новое», — отмечает Ричард Зар.
Научный эксперимент: подтверждение гипотезы
Для проверки этой теории учёные создали специальный резервуар с напечатанным на 3D-принтере соплом, через которое в воду впрыскивали микропузырьки метана и воздуха. В процессе подъёма и столкновения пузырьков высокоскоростные камеры зафиксировали кратковременные вспышки света — микроблискавки. Фотодиод подтвердил появление вспышек даже тогда, когда использовали только кислород, что позволяет предположить — искра возникает на границе раздела газа и жидкости.
Добавление метана усилило эффект: вспышки стали ярче, вода нагревалась, а спектральный анализ выявил образование возбужденного формальдегида и гидроксильных радикалов — продуктов окисления метана. Анализ воздуха над резервуаром с помощью масс-спектрометрии показал уменьшение содержания метана и кислорода и увеличение углекислого газа, что подтверждает реакцию горения при комнатной температуре.
Исторически в разных странах этому явлению придавали разнообразные значения: в Шотландии блуждающие огоньки называли «спунки», в Японии — «хитодама» (души умерших), а на американском Юге — духами потерянных детей или «танцующими костями». Учёные ранее выдвигали различные гипотезы о природе огоньков — от фосфина до метана или статического электричества, однако ни одна не давала полного объяснения загадочному свечению во влажном воздухе.
Авторы исследования подчеркивают, что не все наблюдаемые блуждающие огоньки можно объяснить микроблискавками, ведь эти вспышки очень слабые, происходят редко и происходят на масштабах меньших толщины человеческого волоса.
Результаты этого исследования были опубликованы в журнале PNAS.
