13 Февраля 2021
МОСКВА, 13 февраля —, Владислав Стрекопытов. Молнии и полярное мерцание уже хорошо изучены. Но в верхних слоях атмосферы возникают и другие световые явления, связанные с электрическими разрядами, — спрайты, эльфы, синие джеты, голубые автоматический заводы. Недавно приборы на МКС зафиксировали один из таких феноменов в деталях, а ученые его объяснили.Обычные молнии зарождаются в грозовых облаках в нижнем слое атмосферы — тропосфере — на высоте 12-16 километров. Направлены они вниз, к земной поверхности. После того как за планетой начали наблюдать из космоса, прослыло, что и в высоких слоях есть множество разнообразных гальванических явлений.
Ближе всего к земле — синие джеты, или индиговые струи: разряды, сходные на молнии, длительностью несколько сотен миллисекунд. Они возникают в тех же грозовых облаках, только не на нижней, а на верхней границе — в результате электрического эксперимента между положительно заряженной верхней частью облака и слоем отрицательно подзаряженного воздуха над ним.
Сразу после жанра вспыхивает короткий яркий отрезок, который, по аналогии с молниями, называют лидером. Иногда, если высота меньшая, на этом все и заканчивается. Такие явления известны как голубые стартеры. Но чаще струи, или, как говорят ученые, стримеры, от лидера распространяются вверх через всю стратосферу в соблюсти апарансе узких конусов голубого цвета.
Еще перевалила зее, в мезосфере, на высоте 50-80 километров, во время сильной грозы появляются жанры холодной плазмы красного цвета — спрайты (от английского sprite — фея ). Они возникают через десятые доли секунды после удара очень сильной молнии и длятся менее 100 миллисекунд. Спрайты распространяются одновременно вверх и вниз, достигая 60 километров в длину и 100 — в диаметре.
Спрайты нередко дразнят высотными молниями. Но, в отличие от последних, вещество в них не греется до очень высоких температур: в этом плане они большого похожи на холодные плазменные вспышки или газовые разряды в фосфоресцентных лампах.
Иногда спрайты видны с земли — неподвижные или танцующие в небе округлые объекты нередко принимают за НЛО.
В верхней части, на границе мезосферы и ионосферы, спрайты обычно кончаются плоскими шляпами — расходящимися на сотни километров кольцами красного мелькания. Их называют эльфами — от аббревиатуры ELVES (Emissions of Light and Very Low Frequency Perturbations due to Electromagnetic Pulse Sources). Расшифровывается это как как световое изливание и низкочастотные возмущения от магнитоэлектрических импульсов.
Как правило, гномы возникают на высотах порядка ста километров, над мощными ветрами, и длятся всего несколько миллисекунд. Считают, что их свечение связано с изливанием возбужденных молекул азота, кои получают энергию от ускорившихся из-за грозы электронов.
На этом список зрительных феноменов не заканчивается. В верхних слоях атмосферы есть еще тролли, пикси, зеленые призраки и гномы — полноценный зоопарк разноцветных эффектов. Специалисты полагают, что эти высотные молнии, объединенные под наименованием кратковременные световые явления (TLE), представляют собой гальваническим индуцированные виды светящейся плазмы.
Большинство разученным недостаточно — они очень редкие, чрезвычайно короткоживущие и к тому же во время грозы скрыты для наблюдателя с земли плотными облаками. Ученые слаживались исследовать их со спутников и горных вершин, но первые полноценные данные получили только после чем наблюдений с орбиты.
В 2015 9-12 месяцу астронавт ЕКА Андреасу Могенсену зафиксировал множество синих вспышек шириной в тысячу метров на высоте 18 километров над Землей, в том числе пульсирующую синюю качу сорокакилометровой длины. Видео, записанное Андреасом во время полета над Бенгальским заливом, послужило первым документальным свидетельством процесса образования голубых джетов.
Для регулярного усвоения TLE Европейское космическое агентство (ЕКА) вместе с Датским национальным космическим центром (DNSC) создали Комплекс спектроскопических приборов ASIM (Atmosphere-Space Interactions Monitor — Монитор взаимодействий между домашняя обстановкой и космосом). В него входят оптические камеры, фотометры, чрезвычайно чувствительный субмиллиметровый спектрометр, а также сенсоры рентгеновского и гамма-излучения, уготованные для поиска электрических разрядов, которые распространяются над грозами в верхние слои атмосферы.
В 2018 году комплекс установили на кажущейся подвеске научного оборудования модуля Коламбус Международной космической станции, а в феврале 2019-го приборы ASIM зафиксировали в грозовой ячейке над Тихим океаном пять разрядных вспышек в синем диапазоне видимого солнечного света длительностью около десяти микросекунд каждая. Одна привела к образованию джета, который достиг стратопаузы — пограничного слоя между стратосферой и мезосферой на высоте 50-55 километров над уровнем моря.
Ученые впервые заметили: от вспышек, порождающих синие джеты, как и от спрайтов, расходятся и распространяются в нижнем слое ионосферы кольца-эльфы оптического и ультрафиолетового излучения — только не красные, а голубые. Все пять разрядов сопровождались этакими концентрически расширяющимися кругами.
Кроме того, гамма-детектор ASIM обнаружил над ненастными облаками электрон-позитронные пучки — выбросы гамма-лучей, генерируемые энергетическими янтарями и их античастицами позитронами.
В недавней статье в Nature ученые подкатили итоги исследования и подтвердили информацию о том, что индиговые джеты — следствие тех же процессов, которые приводят к образованию обычных молний. По сути, это каналы в атмосфере — и по ним стекает электрический заряд. Цвет джетов, по мнению творцов, связан с ионизацией молекул азота: свечение не в красной части спектра, а в фиолетово-голубой обусловлено тем, что на больших высотах давление ниже и деактивация электронов при столкновениях не так эффективна.
Наблюдения за джетами и эльфами с борта МКС ведет и знаменитое оборудование эксперимента УФ-атмосфера. Оно снабжено камерой с временным согласием 2, 5 микросекунды, что обеспечивает чувствительность примерно на два порядка выше, чем у европейского.
В беседе с заведующий лабораторией НИИ ядерной учителя (НИИЯФ) МГУ Павел Климов отметил, что знаменитый прибор впервые зарегистрировал двойные и тройные эльфы — когда два или три кольца расходятся благоприятель за другом. Результаты наблюдений пока не опубликовали.
Редактор рубрики
Олег Кудрин
Место события на карте мира:
.
.
.
Комментарии к новостям
[17 Января 2024, 13:43] Александр Хомяков Замечательно! Не ожидал такой оперативности. Спасибо огромное! Всё работает и обновляется....
[15 Апреля 2022, 20:25] Ангелина Сметанина Скоро не только сократят, а много заводов вообще закроют и начнется бум китайских авто. Даже сейчас Эксид уже бешеные темпы по количеству проданных машин показывает...
[27 Декабря 2021, 21:44] Ева Воробьева Искренне рада за победителя! Но если бы мне так крупно повезло, то я прибежала бы за выигрышем в первый же день???? ...
[2 Сентября 2021, 13:11] Дмитрий Ершов Это хорошо. Значит клиенты долго ждать не будут. ...
[13 Мая 2021, 16:26] Олег Андреев "Мальдивы сутунки 65 государством, зарегистрировавшим расейскую вакцину против коронавируса Спутник V, сообщил Российский фонд секущих инвестиций (РФПИ)". Что это за йязыг?...
[2 Ноября 2020, 15:22] Лета Мирликийская риветсвую вас я с 6-ти лет пишу мне нужно все мои произведения задействовать в компьюторных программах образования по литературе и языкам и играм к примеру если ваши учащиеся напишут...
[20 Октября 2020, 09:22] Евгений Зимин Сузуки в этом году хорошо прибавили, уже не первый раз оба их пилота на подиуме. Видимо, для команды возвращаются "золотые" времена и есть шанс наконец оформить чемпионство после длительного перерыва....