Століттями моторошні сині вогні, що танцюють над болотами, лякали людей, породжуючи легенди про привидів та духів. Тепер вчені нарешті знайшли джерело цього явища. І воно не менш дивовижне, ніж самі міфи.
Ці ефемерні вогники, відомі у фольклорі як блукаючі вогні або ignis fatuus («вогні дурнів»), здавна вважалися душами померлих чи витівками лісових духів. Науковці ж давно припустили, що це явище має природне походження. Згідно з основною теорією, світіння виникає, коли метан та інші гази, що утворюються при гнитті органіки в болотах, вступають у реакцію з киснем. Проте залишалося головне питання без відповіді: що слугує тим самим «сірником», який запалює цей газ за звичайних температур? Адже справжнього полум'я там немає.
Мікроскопічна іскра розкриває вікову загадку
Нове дослідження, опубліковане в Proceedings of the National Academy of Sciences USA, здається, дає розгадку. Причиною всьому є явище, яке назвали «мікроблискавкою» – крихітні, спонтанні електричні іскри.
Коли бульбашки метану, концентрація якого в болотному газі може сягати 95%, підіймаються з дна і лопаються на поверхні води, вони розбризкують мікроскопічні краплі. Деякі з цих крапель отримують позитивний електричний заряд, а інші – негативний. Коли дві протилежно заряджені краплі зближуються, між ними проскакує крихітна іскра. Цієї енергії виявляється достатньо, щоб на мить запалити метан, створюючи те саме примарне блакитне світіння.
Команда дослідників зі Стенфордського університету під керівництвом Річарда Заре відтворила цей процес у лабораторії. Вони пропускали бульбашки метану через склянку з водою і за допомогою високошвидкісних камер зафіксували ледь помітні спалахи світла в момент, коли бульбашки лопалися. Мас-спектрометрія підтвердила, що мікроблискавка справді запускала хімічну реакцію між метаном та киснем.
Це відкриття має значення, що виходить далеко за межі пояснення старовинних легенд. Вчені припускають, що подібний механізм міг відіграти ключову роль у зародженні життя на Землі, створюючи з простих речовин перші складні органічні молекули.
Хоча головна таємниця блукаючих вогнів розкрита, одне питання все ще залишається. Вчені досі не до кінця розуміють, як саме на поверхні мікрокрапель формуються настільки сильні електричні поля. Відповідь на цю загадку матиме широкі наслідки для фізики, хімії та біології.
