Учёные раскрыли секреты загадочного атмосферного феномена

Исследователи из Томского политехнического университета в составе международной научной группы раскрыли необычные эффекты, возникающие при взаимодействии света с водяными каплями в ледяном тумане. Обнаруженные учёными магнитные свойства двухслойных ледяных частиц обещают стать важными для магнитобиологии — науки, изучающей поведение живых организмов под воздействием магнитных полей.

Опубликованные в журнале Scientific Reports данные показывают, что частицы воды в переохлаждённом воздухе при температуре от -10 до -15 градусов напоминают по строению желеобразные конфеты: внутри находится жидкая вода, заключённая в ледяную оболочку, пояснили в Томском политехническом университете (ТПУ).

Подобные образования выступают в роли резонаторов, способных порождать магнитные поля. Максимальный магнитный сигнал возникает в момент замерзания капли, что и объясняет появление уникальных световых феноменов — ледяных игл и светящихся столбов, известных также как «прожекторы судного дня».

Эксперты отмечают, что ледяной туман можно рассматривать как природный метаматериал с оптической нейронной сетью. Мелкие частицы замёрзшей воды способны обмениваться магнитными импульсами, на которые реагируют животные, к примеру, птицы, используя эти сигналы для навигации во время миграций.

Совместно учёные ТПУ, физического факультета МГУ и Технологического института Хуайня в Китае разработали модель магнитных процессов в замерзающей водяной капле в тумане. В ходе исследования ими был выявлен резонанс Фано — особое явление, которое теоретически может быть применено для создания ряда новых технологий с практической значимостью.

Появление резонанса Фано, как объяснили...