"Sprite", "vilenjaci", "plavi potoci" - takva su čudna pol-mistična imena znanstvenici nazvali najrjeđim atmosferskim pojavama na našem planetu. Tajanstveni plazma sjaj živi u tisućama sekunde i proteže se stotinama kilometara. Gotovo je nemoguće vidjeti ove atmosferske duhove: toliko su rijetki i bezobzirni. Njihov je svijet toliko visoko iznad zemlje da se graniči s bliskim prostorom, a priroda nije u potpunosti shvaćena. Ali oni su sasvim stvarni i uistinu lijepi.
Tako čudno, tako poznato
Stoljećima su ljudi primjećivali tajanstvena svjetla visoko na nebu - lijepa, gotovo božanska, ponekad jeziva i zastrašujuća. U stara vremena izjednačavali su se s spletkama zlih duhova ili s božanskom izgradnjom smrtnika
malo ljudsko, zbog čega časni znanstvenici nisu željeli gubiti vrijeme na praznovjerne gluposti i jednostavno ih ignorirali. Tek u drugoj polovici 20. stoljeća znanstvenici su ih postali stvarno zainteresirani.
Piloti i astronauti ponekad su promatrali određene tvari, slične zrakama, udarajući u svemir, kuglice, fontane i raspršujući svjetlosne prstenove, ali rijetkost i prolaznost takvih pojava postali su nepremostiva prepreka proučavanju njihove prirode. Često su bili u zabludi zbog NLO-a. Prvi se put jedan od fenomena (pretpostavlja se da su to bili spriteti) zabilježio tek 1989. godine, i to onda slučajno. 6. srpnja fizičari sa Sveučilišta u Minnesoti (SAD) testirali su novu opremu - vrlo osjetljivu kameru za proučavanje zvjezdanog neba. Čisto slučajno, u objektiv su pogodile čudne baklje u obliku lijevka nastale dalekom grmljavinom. Trajali su samo milisekunde, ali razmjera fenomena nepoznatih znanosti šokirala je maštu - svaki se bljesak produžio za najmanje 30 km. Ti su trenuci bili početak masovnog lova na nebeske duhove.
Prve jasne slike atmosferskog svjetla dobivene su tek desetljeće i pol kasnije - 2005. godine - pomoću posebne kamere sa brzinom snimanja od 5000 sličica u sekundi. Nakupljanjem stvarnog materijala postalo je jasno da sjaj nije iste vrste, oni se mogu klasificirati. Tako su znanstvenici otkrili kuglice u obliku meduza "sprite", podsjećaju na plavkastu zraku "plave mlaznice", crvene fontane "tigrovi" i efemerni prstenovi "vilenjaka".
Preduvjet za pojavu atmosferskih požara su jake grmljavinske oluje. Većina ih je promatrana u mezosferi na nadmorskoj visini od 50-130 km, dok se obične munje gotovo nikada "ne pokupe" iznad 16 km. Da ne spominjemo činjenicu da je sjaj velike visine plazme uistinu ogroman. Živeći u djeliću sekunde, mogu narasti na stotine kilometara - desetine puta duže od linearne munje. Oni su nevjerojatni, samo zato što ih ne možemo svrstati u munje ili aure. To su fenomeni potpuno različite prirode.
Promotivni video:
Okrenimo se terminologiji. Što je munja? To je visokoenergetski iskra, vruć i razoran. Aurora je niskoenergetski sjaj gornjih slojeva atmosfere koji nastaje kada zemaljska magnetosfera uzajamno djeluje s česticama solarnog vjetra, toka nabijenih čestica koje emitira Sunce.
Obična munja može lako ubiti čovjeka, ali aurora može naškoditi samo popratnim kozmičkim zračenjem, od kojeg će stanovnici Zemlje sigurno biti zaštićeni magnetskim poljem koje okružuje naš planet poput štita. Fenomeni koji se razmatraju bitno su različiti. Grubo rečeno, atmosferska svjetla nazivaju se munjama s visine, mada u stvarnosti nisu. Razlika između ta dva je ista kao između dekorativne plazme lampe i luka aparata za zavarivanje. Oni, poput aurora, ispuštaju hladnu plazmu. Ali za razliku od Aurora Borealis (sjeverna svjetlost), mogu se promatrati bilo gdje u svijetu, a ne nastaju pod utjecajem zraka izvana - generiraju ih sami planeti.
"Općenito je prihvaćeno da vrijeme koje viđamo svaki dan i procesi u gornjoj atmosferi postoje sami", kaže zaposlenica NASA-e Karen Fox. "Postojanje gromobrana s velike visine dokazuje da su obje sfere Zemlje međusobno povezane, a tek treba vidjeti kako se energija razmjenjuje između njih."
Duhovi
Povijesno gledano, sprite su postali prve ptice buduće galaksije sjaja atmosferske plazme. Sprite (od engleskog sprite - "vila") su kolosalni sferični tokovi ionizirane plazme koji nastaju preko grmljavinske fronte i usmjereni okomito prema gore. Izvana izgledaju poput bljeskova crveno-narančastog ili plavog sjaja, dijeleći se na "tijelo", brojne donje "grane" i kratke "svijeće" usmjerene prema gore. Zbog toga se ponekad uspoređuju sa meduzama, koje su svojim gracioznim šljokicama raštrkale nebo. Crveni spritovi, lišeni zadebljanja u obliku kuglice, ponekad se nazivaju i "tigrovi", ali to nije u potpunosti točno. Tigrovi se obično pojavljuju na nižim nadmorskim visinama, razlikuju se po sjaju i imaju različitu vanjsku strukturu.
Spritovi se obično pojavljuju u skupinama, tvoreći grozdaste nakupine i vršeći "plesačke" pokrete gore-dolje, zbog čega su dobili ime po vilama - razigranim svjetlosnim bićima koja su se, prema starim legendama, voljela okupljati na livadama i plesati, priređujući teško okrugli ples.
S tla se obično na nebu pojavljuju sitne obojene svjetiljke, ali u stvarnosti su ogromne. Visina i domet pri kojem je moguće promatrati svjetla narušavaju stvarnu razmjeru njihove veličine. Čak je i najskromniji sprite dug 60 km i promjer 100 km.
Donedavno je proučavanje plazme meduze bilo moguće samo uz pomoć kamera na vrhu planina, ali dobiveni podaci bili su rijetki i nepouzdani. Danas je potrebna oprema smještena na ISS-u, što omogućava promatranje ogromnih raketa koji bježe iz oblaka bez smetnji. Uz pomoć ASIM-a (Atmosferske svemirske interakcije Monitor), Europska svemirska agencija nada se da će pronaći uzorke u učestalosti pojava spritova i konačno razumjeti njihovu prirodu.
vilenjaci
Često vilenjaci postaju pratioci spriteta na nebu. Nemojte se zavaravati ovim imenom, to je izumljeno mnogo godina nakon što je svijet prestao vjerovati u čuda. "Elf" je besplatna transkripcija ELVES-a, emisije svjetlosti i poremećaja vrlo male frekvencije zbog izvora elektromagnetskog impulsa, što doslovno znači "emisija svjetlosti i poremećaji vrlo niske frekvencije zbog impulsa iz elektromagnetskog izvora." Ovo su moderne bajke.
Ionosferni vilenjaci zrače crvenkastim prstenima koji se šire poput ruba udarnog vala. Pojavljuju se oko duhova i posebno snažne oluje na visinama većim od 100 km. Njihovi su životi prolazni - samo nekoliko milisekundi.
Znanstvenici vjeruju da je mehanizam njihovog sjaja povezan s zračenjem pobuđenih molekula dušika koji primaju energiju iz elektrona ubrzanih zbog pražnjenja u oluji. Što ih povezuje sa spritima i postoji li neki obrazac za njihov suživot, još uvijek nije jasno.
Plavi mlazovi
Drugi fenomen su plavi mlazovi. Oni također nastaju kada se elektroni izvlače iz grmljavine, ali za razliku od spritita, kojima je potrebna mala, usporena struja, mlaznici trebaju snažniji usmjereni impuls. Od svih efekata plazme plavi mlazovi formiraju najniže, neposredno iznad olujnih oblaka. Rođeni u aktivnim olujnim centrima, mlazovi se penju do visine od 40-50 km brzinom od oko 100 km / s, gdje se počinju postupno rasipati i propadati. Oni "žive" dulje od sprita, ali također se promatraju rjeđe, što značajno otežava njihovo proučavanje. Sigurno se ne zna jesu li oblik munja s visokom visinom ili mezosferni fenomeni u plazmi. Znanstvenici su skloni potonjem, ali dokazi za to tek trebaju biti pronađeni.
Steves
Znanje o atmosferskim požarima još je uvijek izuzetno malo. Još jedan dokaz tome je nedavno otkriće nove vrste zračenja. Chris Ratzlaff, član amaterske auroralne istraživačke skupine Alberta Aurora Chasers u 2017. godini, opazio je atipične svjetlosne tragove na noćnom nebu. Chris i njegovi suradnici vjerovali su da je taj efekt uzrokovala pozitivno nabijena aurora, i nazvali su je "protonski lukovi". Kad su fotografije amatera pale u ruke profesora fizike sa Sveučilišta u Calgaryju (Kanada) Erica Donovana, ispostavilo se da se fenomen nepoznat nauci skriva iza naizgled neviđenog udara na pozadini zvijezda. Koristeći podatke sa satelita Swarm, Donovan je otkrio da je sjaj uzrokovala 25-kilometrska vrpca plina zagrijana do 3000 ° C, smještena na nadmorskoj visini od 300 km i kretala se brzinom od 6 km / s. Za razliku od svojih kolega koji se brzo kreću, može trajati više od sat vremena i sezonskog je karaktera, pojavljuje se uglavnom od ožujka do rujna. Otkriće je dobilo ime "Steve" iz kratice Strong Thermal Emission Velocity Enhancement (s engleskog. "High-temperature ubrzavajuće zračenje"). Preciznije, suprotno. Suha znanstvena kratica kasnije je umjetno prilagođena izvornom imenu koji je fenomen dao otkrivaču. Ratzlaff je u šali nazvao sjaj Stevea, citirajući crtić iz filma "The Woodsmen", gdje se junaci susreću s nečim nepoznatim i odlučuju ga imenovati "Steve". Preciznije, suprotno. Suha znanstvena kratica kasnije je umjetno prilagođena izvornom imenu koji je fenomen dao otkrivaču. Ratzlaff je u šali nazvao sjaj Stevea, citirajući crtić iz filma "The Woodsmen", u kojem se junaci susreću s nečim nepoznatim i odlučuju ga imenovati "Steve". Preciznije, suprotno. Suha znanstvena kratica kasnije je umjetno prilagođena izvornom imenu koji je fenomen dao otkrivaču. Ratzlaff je u šali nazvao sjaj Stevea, citirajući crtić iz filma "The Woodsmen", gdje se junaci susreću s nečim nepoznatim i odlučuju ga imenovati "Steve".
Samo postojanje ovih naizgled jednostavnih brzih duhova može promijeniti znanstveno razumijevanje atmosfere i elektromagnetskih pojava našeg planeta. Zemlja nije samo magnetizirani komad stijene prekriven slojem plinske smjese. To je praktički živi organizam, svijet složenih temeljnih interakcija koje traju djelić trenutka, ali postoje milijarde godina. Čak i uz trenutnu razinu razvoja tehnologije, znanstvenici su naučili vrlo malo o atmosferskom sjaju u plazmi. Skoro ništa. U ovom trenutku se nad našim glavama događaju nevjerojatne pojave, dokazujući da ako se nešto čini "previše jednostavno", onda još uvijek ništa ne razumijemo o tome.
Magazin: Tajne svemira №2 (147). Autor: Kirill Rogachev