Блуждающие огни на болотах появляются из-за микромолний, возникающих между пузырьками метана — исследование

Исследователи из Китая и США раскрыли тайну «блуждающих огней» — призрачных голубых огоньков, которые веками наблюдали над болотами и кладбищами по ночам. Оказалось, что причина их возникновения — спонтанные электрические разряды между пузырьками метана в воде.

Явление, известное в английском языке как ignis fatuus или will-o'-the-wisps, долгое время не имело научного объяснения. Предполагалось, что свечение связано с «холодным горением» метана, однако оставался открытым вопрос о механизме воспламенения — энергия активации окисления метана слишком высока для самопроизвольного запуска в естественных условиях.

Авторы работы, опубликованной в журнале PNAS, продемонстрировали, что между поднимающимися пузырьками метана в воде могут возникать спонтанные электрические разряды, которые они назвали «микромолниями». Высокоскоростная съёмка зафиксировала короткие вспышки между такими заряженными пузырьками — они возникают из-за сильных электрических полей на изогнутых границах раздела газ-жидкость.

Эксперименты показали, что такие разряды инициируют нетермическое окисление метана, производя свечение и измеримое тепло при обычных условиях. Спектральный анализ выявил характерное излучение в диапазоне 330—370 нм, типичное для возбуждённых промежуточных продуктов вроде формальдегида и гидроксильных радикалов. Масс-спектрометрия подтвердила химические изменения: концентрация метана и кислорода в воздухе над водой снижалась, а углекислого газа — росла, что указывает на частичное окисление метана.