Zvětšit obrázek

Tření ledu nebo kosmické záření? Kredit: NOAA Photo Library, NOAA Central Library; OAR/ERL/National Severe Storms Laboratory (NSSL).

Zvětšit obrázek

Alex Gurevič. Kredit: Uspekhi Fizicheskikh Nauk.

V antickém Řecku to měli s blesky jednoduché. Metal je nejvyšší bůh Zeus, a to nejen z titulu své funkce, ale i proto, že s nimi měl rozsáhlé zkušenosti. Původně byl totiž nevýznamným indoevropským bohem jasné oblohy a brzy splynul s několika dalšími božstvy do vládce počasí. Zeus tedy s blesky zacházel mnohem dřív, než vstoupil na Olymp jako nejvyšší z bohů řecké mytologie.

Naše moderní civilizace je na tom o poznání hůře. Jasně, víme, že blesk je přírodní elektrostatický výboj, i že hrom je vlastně rázová vlna, kterou vyvolá tak prudké ohřátí vzduchu bleskem, že se z něj stane plazma. Víme také, že blesky vznikají nejčastěji během bouřky a že se podobné jevy výboje mohou objevit i v mracích popela při sopečných erupcích, při písečných bouřích, lesních požárech anebo také během zemětřesení či explozi termonukleární zbraně. Kupodivu ale stále přesně nevíme, co jednotlivé blesky odpálí.

V roce 1992 nabídl jedno pozoruhodné vysvětlení fyzik Alexandr Gurevič z moskevského Lebeděvova institutu  fyziky. Podle něj mají prst na spoušti blesku vysokoenergetické částice kosmického záření. Když vlétnou do bouřkového mraku, tak v něm ionizují vzduch a vytvoří místo s velkým množstvím nezaměstnaných elektronů.

Zvětšit obrázek

Blesk zasáhl zemi. Kredit: NOAA, Wikimedia Commons.

Elektrické pole bouřkových mraků pak tyto elektrony nadopuje spoustou energie a urychlí je téměř na rychlost světla. Takto rozdováděné elektrony se podle Gureviče srážejí s atomy vzduchu a vytvářejí tím lavinu volných elektrony, plus rentgenové a gama záření. V místě zásahu částice kosmického záření nakonec vznikne chaos částic s vysokou energií, což Gurevič považuje za ideální předehru k odpalu blesku.

Zvětšit obrázek

Tři poslední cykly slunečních skvrn. Kredit: Robert A. Rohde, Wikimedia Commons.

Gurevičova hypotéza už tehdy vzbudila pořádný rozruch. Některým odborníkům se líbila, jiným ne, ale všichni se shodli na tom, že Gurevič původně nepředložil žádný pořádný důkaz pro své představy, například rádiové vlny vyvolané rejem elektronů po zásahu částice kosmického záření, které by bylo možné spojit s odpalováním blesků. Teď se ale po dvaceti letech hnuly ledy. Gurevič a spolu s ním Anatolij Karaštin z Radiofyzikálního výzkumného institutu v Nižném Novgorodu analyzovali data o 3 800 blescích, které zasáhly zemi v Rusku a v Kazachstánu. Přitom pomocí rádiového interferometru měřili rádiové vlny a zjišťovali směr, odkud přicházejí.

Gurevič a Karaštin nakonec zjistili, že v bouřkových mracích vznikají těsně před odpálením blesků tisíce krátkých a intenzivních rádiových pulzů. Jejich vlastnosti podle autorů pěkně potvrzují model odpalu blesku kosmickým zářením. Ale podle toho, co o kosmickém záření víme, v něm přilétá příliš málo dostatečně energetických částic na to, aby mohly vyvolat všechny rádiové pulzy, které Gurevič s Karaštinem pozorovali. Badatelé vysvětlují, že se na vytváření množství rádiových vln mohou podílet i hydrometeory, čili kapičky vody a zrnka ledu v bouřkových mracích.

Zvětšit obrázek

Čerenkovův teleskop MAGIC, La Palma. Kredit: R. Wagner, Wikimedia Commons.

Ne každý se ale nechal daty Gureviče a Karaština přesvědčit. Odborník na blesky Clive Saunders z Univerzity v Manchesteru postrádá důkaz o souvislosti mezi aktivitou blesků a intenzitou dopadajícího kosmického záření. Kosmické záření například podléhá jedenáctiletému cyklu slunečních skvrn a na aktivitě blesků by to podle Saunderse mělo být znát. Saunders a většina ostatních vědců se kloní spíše k představě, že pro odpálení blesků při bouřce zcela postačuje vzájemné tření krystalků ledu v bouřkovém mraku. Už tohle samo o sobě prý může ionizovat vzduch natolik, že se Zeus neudrží a mrští dalším bleskem. Nicméně, Gurevičova hypotéza s kosmickým zářením je stále ve hře. Podle Josepha Dwyera z Floridského technologického institutu by mohlo rozhodnout použití vhodného Čerenkovova teleskopu, který zachytí vysokoenergetické částice kosmického záření. Když se pak dají dohromady data o kosmickém záření, rádiových vlnách v bouřkových mracích a o blescích, mělo by být jasno.

Literatura

ScienceNOW 3.5. 2013, Physical Review Letters 110: 185005, Wikipedia (Zeus, Lightning).