Amatérská prohlídka oblohy - Nové pohledy na vznik a vývoj blesku

Přírodní blesk je komplexním úkazem jehož pochopení a vysvětlení je i po 250 letech zahaleno rouškou tajemství. Moderní výzkumy poukazují na to, že v bouřkových mracích není dostatečný potenciál ke vzniku samostatného výboje tak jak jej známe z vlastní zkušenosti, ale vznik a průběh bleskového výboje je značně složitější a komplikovanější.

Při jednoduchém výboji, který dostaneme od kliky u dveří, když se procházíme po koberci (kde nohama strháváme volné elektrony a nabíjíme se), je potenciál mezi námi a klikou více než dvojnásobný než hodnoty pozorované přímo v bouřkových mracích těsně před zablesknutím. Vznik náboje v mracích se přitom nejčastěji vysvětluje průchodem malých krup krystalky ledu a kapénkami vody. V současnosti se ukazuje, že oproti konvenčnímu výboji (jiskře) produkují blesky velké množství rentgenového záření (které se pohlcuje v atmosféře po stovkách metrů) a v ojedinělých případech i vysokoenergetického gama záření.

Současné hypotézy předpokládají vnější indukci blesků v bouřkovém mraku svazkem vysokoenergetického záření. Při nárazu protonu o vysoké rychlosti do molekuly kyslíku nebo dusíku na svrchní části oblaku dojde k vyražení několika elektronů. Ty jsou urychleny mezi oblastmi záporného a kladného náboje v mraku a dalšími srážkami vyvolají lavinu velmi rychlých elektronů, které při svém průchodu generují záření gama. Tento jev je nazýván jako rychlý průraz a je pokládán za jeden z nejpravděpodobnějších katalyzátorů blesku. Jakmile je blesk iniciován, vytvářejí tyto elektrony čelo ionizovaného kanálu, kde vytvářejí intenzivní lokální pole, které indukuje další rychlé elektrony. Částice se srážejí s molekulami vzduchu a generují při tom rentgenové záření. Děj se opakuje, dokud čelo kanálu, které se přitom zalamuje a může se větvit, nedorazí k zemi. Jakmile se spojí se zemí, proběhne kanálem silný elektrický impuls (zkrat). Ten ohřeje okolní vzduch až na 30 000 °C a vytvoří záblesk viditelného záření zvaného zpětný úder. Následné rychlé rozpínání zahřátého vzduchu kanálu vyvolá zvukovou odezvu v podobě hromu.

Zpracováno podle článku J. R. Dwyer: Blesk z čistého nebe. Scientific American, české vydání srpen 2005, str. 88–95.