Почему «лидер», понятно — идущий впереди заслуживает такого названия. Но почему «ступенчатый»?.. Лидер начинает формироваться, когда электрическое поле в облаке становится настолько плотным, что срывает некоторые электроны молекул воздуха с их законных орбит. Эти электроны ускоряются электромагнитным полем, сталкиваются с новыми молекулами воздуха, выбивают из них новые электроны… Начинается цепная реакция. Электронная лавина устремляется вниз, к земле, оставляя за собой проводящий путь из частично ионизированного газа, воздуха.
Лавина эта не увеличивается до бесконечности только потому, что ее источнику — электрическому полю облака — начинает противодействовать все большее число положительных ионов, освобождающихся в результате выбивания электронов. В конечном итоге на каком-то расстоянии от облака наступает равновесие — электронная лавина приостанавливается, пройдя путь 50—100 метров со скоростью примерно 130 км/с. Здесь образуется своеобразная «ступенька», электронная лавина как бы отдыхает. Отдых этот продолжается примерно 50 мкс, и за это время, вероятно, происходит «подтекание» новых электронов из облака. Говоря иными словами, к лидирующей группе прибывает подкрепление.
Восстановив свой заряд, лидер образует новую лавину, направление которой, как правило, не совпадает с направлением предыдущего разряда. Более того, в ряде случаев лавина может разделиться на 2–3 части, каждая из которых затем пойдет к земле своим путем.
Так скачок за скачком, словно заяц и преследующая его гончая, ступенчатый лидер и его второй эшелон достигают земли. Как только ступенчатый лидер «заземлился», происходит разряд электрического тока, называемый иногда возвратным стримером. В миллионные доли секунды волна электрического тока пробегает от положительно заряженной земли к отрицательному облаку. Идет первый возвратный удар. Иногда на этом все и заканчивается, но гораздо чаще ударные процессы повторяются 3–4 раза с интервалом 10—100 мкс, то есть практически неразличимо для глаза. Лишь специальные методы скоростной киносъемки позволили различить отдельные циклы и даже установить своеобразный рекорд: однажды было зафиксировано 26 возвратных циклов одного молниевого разряда.
Обычно все эти разряды кончаются довольно мирно. Падая в землю, они даже приносят известную пользу сельскому хозяйству, превращая азот воздуха в его окислы. Их затем легко усваивают растения, давая прирост урожая. Советские ученые в 30-е годы даже выдвигали предложение о том, чтобы поставить в полях специальные грозопривлекатели — шары, которые бы собирали на себя молниевые удары. Причем подыскивая соответствующее обоснование своему проекту, эксперты ссылались не только на наблюдения и расчеты, но и на опыт древнеримских крестьян, которые ставили на полях высокие колья.
Определенную пользу ударов молнии для растительности отмечал в своей книге и уже известный нам Ф. Араго. «Так между Туром и Рошфором, — писал он, — некогда находился замок, к которому вела аллея тополей. Когда в один из них ударила молния, он стал быстро расти, далеко обогнав своих соседей».
Мастера музыкальных инструментов в Карпатах подолгу ищут ель, разбитую молнией. Только такое дерево годится для изготовления трембит — деревянных духовых инструментов, звуки которых слышны за многие километры в округе.
Но порой молнии совершают «подвиги» и совершенно иного рода. Так, например, молния, попавшая в космический корабль «Аполлон-12» при старте, чуть было не привела к катастрофе. Часть оборудования вышла из строя, и кто знает, чем бы все это кончилось, если бы не мужество и самообладание экипажа, а также хитроумие наземных экспертов, сумевших найти выход из, казалось бы, безвыходного положения и использовать для благополучного возвращения все возможности оставшегося невредимым оборудования.
Статистики также отмечают попадание молний в самолеты, теле- и радиовышки, подстанции электросетей и опоры ЛЭП… Например, в середине июня 1991 года сильная гроза надвинулась на Вашингтон. В результате удара молнии, сумевшей обойти защиту, многие дома остались без электричества.