"Sprite", "vilini", "modri potoki" - tako čudna pol-mistična imena so znanstveniki poimenovali najredkejše atmosferske pojave na našem planetu. Skrivnostni sijaj plazme živi v tisočinkah sekunde in se razteza na stotine kilometrov. Skoraj nemogoče je videti te atmosferske duhove: so tako redki in neomajni. Njihov svet je tako visoko nad tlemi, da meji na bližnji prostor, narave pa ne razumemo v celoti. So pa čisto resnične in resnično lepe.
Tako čudno, tako znano
Ljudje že stoletja opažamo skrivnostne luči visoko na nebu - lepe, skoraj božanske, včasih grozljive in zastrašujoče. V starih časih so jih izenačevali z spletkami zlih duhov ali z božansko zgradbo smrtnikov
malo človeško, zato časni znanstveniki niso želeli izgubljati časa za vraževerne neumnosti in jih preprosto prezrli. Šele v drugi polovici 20. stoletja so se znanstveniki zanje resnično zanimali.
Piloti in kozmonavti so včasih opazovali nekatere snovi, podobne žarkom, ki so se udrihale v vesolje, kroglice, fontane in raztresene obroče svetlobe, vendar sta redkost in minljivost takšnih pojavov postala nepremostljiva ovira pri preučevanju njihove narave. Pogosto so zmotili NLP-je. Prvič so enega izmed pojavov (predvidoma špriti) zabeležili šele leta 1989, nato pa po naključju. 6. julija so fiziki z univerze v Minnesoti (ZDA) testirali novo opremo - zelo občutljivo kamero za preučevanje zvezdnega neba. Čisto slučajno so v objektiv udarili čudni mehki v obliki lijaka, ki so nastali zaradi daljne nevihte. Trajali so le milisekunde, vendar je obseg neznanih znanosti znanosti šokiral domišljijo - vsak trenutek se je podaljšal za vsaj 30 km. Ti trenutki so bili začetek obsežnega lova na nebesne duhove.
Prve jasne slike atmosferskih luči smo dobili šele desetletje in pol pozneje - leta 2005 - z uporabo posebne kamere s hitrostjo fotografiranja 5000 sličic na sekundo. Z nabiranjem dejanskega materiala je postalo jasno, da sijaj ni iste vrste, jih je mogoče uvrstiti. Tako so znanstveniki odkrili medice v obliki meduze, ki spominjajo na modrikaste žarke "modrih curkov (curkov)", rdečih vodnjakov "tigrov" in efermeralnih obročev "vilinov".
Predpogoj za nastanek atmosferskih požarov so močne nevihte. Večino jih opazimo v mezoferi na nadmorski višini 50-130 km, medtem ko navadna strela skoraj nikoli "ne pobere" nad 16 km. Da ne omenjam dejstva, da je sijaj na visoki plazmi resnično velik. Če živijo le delček sekunde, lahko zrastejo do sto kilometrov - več desetkrat dlje kot linearne strele. Neverjetni so, čeprav le zato, ker jih ni mogoče uvrstiti med strele ali aurore. To so pojavi popolnoma drugačne narave.
Promocijski video:
Pojdimo na terminologijo. Kaj je strela? Je visokoenergetski iskreč, vroč in uničujoč. Aurora je nizkoenergijski sijaj zgornjih plasti atmosfere, ki nastane, ko magnetosfera Zemlje posega v delce sončnega vetra, tok nabitih delcev, ki jih oddaja Sonce.
Navadna strela lahko zlahka ubije človeka, auro pa lahko škodi le s spremljajočim kozmičnim sevanjem, od katerega prebivalci Zemlje varno zaščitijo magnetno polje, ki kot ščit obdaja naš planet. Obravnavani pojavi so bistveno drugačni. V grobem se atmosferske luči imenujejo visokoleteče strele, čeprav v resnici niso. Razlika med obema je enaka kot med okrasno plazemsko svetilko in lokom varilnega stroja. Tako kot auroras so hladni plazemski izpusti. Toda za razliko od Aurore Borealis (severne luči) jih lahko opazujemo kjerkoli na svetu in ne nastajajo pod vplivom žarkov od zunaj - ustvarjajo jih sami planeti.
"Splošno sprejeto je, da vreme, ki ga vidimo vsak dan, in procesi v zgornji atmosferi obstajajo sami," pravi zaposlena v Nasi Karen Fox. "Obstoj strele z velike višine dokazuje, da sta obe okolizemeljski sferi medsebojno povezani, in še ni treba videti, kako se energija izmenjuje med njimi."
Sprites
Zgodovinsko gledano so špriti postali prve ptice bodoče galaksije žare atmosferske plazme. Sprite (iz angleščine sprite - "vila") so kolosalni sferični tokovi ionizirane plazme, ki se dvigajo čez nevihtne fronte in so usmerjeni navpično navzgor. Navzven so videti kot utripi rdeče-oranžne ali modrega sijaja, ki se delijo na "telo", številne spodnje "veje" in kratke "sveče", usmerjene navzgor. Zaradi tega jih včasih primerjajo z meduzami, ki so svoje graciozne pikapolonice razkropile po nebu. Rdeči sprites, brez krogličastega zgostitve, včasih imenujemo "tigri", vendar to ni povsem res. Tigri se običajno pojavljajo na nižji nadmorski višini, se razlikujejo po svetilnosti in imajo drugačno zunanjo strukturo.
Duhovi se običajno pojavljajo v skupinah, tvorijo obročke in izvajajo "plesne" gibe gor in dol, zato so jih poimenovali po vilah - igrivih sijočih bitjih, ki so se po starih legendah radi zbirale na progah in plesale, prirejale težko okrogel ples.
S tal se ponavadi spriti pojavljajo kot majhne barvne luči na nebu, v resnici pa so ogromne. Višina in območje, pri katerem je mogoče opazovati luči, izkrivljata resnično lestvico njihove veličine. Tudi najbolj skromen sprite je dolg 60 km in premer 100 km.
Do nedavnega je bilo raziskovanje plazemskih meduz možno le s pomočjo kamer na vrhu gora, vendar so bili pridobljeni podatki redki in nezanesljivi. Danes se na ISS nahaja potrebna oprema, ki omogoča opazovanje ogromnih raket, ki izhajajo iz oblakov brez motenj. Evropska vesoljska agencija s pomočjo ASIM-a (Atmosferskega vesoljskega nadzornika) upa, da bo našla vzorce v pogostosti pojavljanja spritov in končno razumela njihovo naravo.
Vilini
Pogosto vilini postanejo spremljevalci spritov na nebu. Naj vas to ime ne zavede, izumili so ga mnogo let po tem, ko je svet prenehal verjeti v čudeže. "Elf" je brezplačni prepis ELVES, emisije svetlobe in zelo nizkofrekvenčnih motenj zaradi virov elektromagnetnih impulzov, kar dobesedno pomeni "oddajanje svetlobe in motenj zelo nizke frekvence zaradi impulza iz elektromagnetnega vira." To so sodobne pravljice.
Ionosferni vilini sevajo rdečkasti obroči, ki se širijo kot rob udarnega vala. Pojavijo se okrog spritov in posebej močnih neviht na nadmorskih višinah več kot 100 km. Njihova življenja so minljiva - le nekaj milisekund.
Znanstveniki verjamejo, da je mehanizem njihovega sijaja povezan z oddajanjem vzbujenih molekul dušika, ki prejemajo energijo iz elektronov, pospešenih z izpusti v osnovni nevihti. Kaj jih povezuje s spriti in ali obstaja kakšen vzorec za njihovo sobivanje, še vedno ni jasno.
Modri curki
Drug pojav so modri curki. Nastanejo tudi, ko se elektroni izvlečejo iz grmenja, vendar za razliko od spritov, ki potrebujejo počasen, počasen tok, curki potrebujejo močnejši smerni impulz. Od vseh učinkov plazme modri curki tvorijo najnižje, neposredno nad nevihtnimi oblaki. Rojeni v aktivnih nevihtnih središčih se curki dvignejo na višino 40–50 km s hitrostjo približno 100 km / s, kjer se začnejo postopoma širiti in bledeti. "Živijo" dlje od spritov, vendar jih opazimo tudi redkeje, kar bistveno oteži njihovo preučevanje. Zagotovo ni znano, ali gre za obliko visokoleteče strele ali mezosferne pojave v plazmi. Znanstveniki so naklonjeni slednjemu, vendar je treba najti dokaze za to.
Steves
Znanja o atmosferskih požarih je še vedno izjemno malo. Še en dokaz tega je nedavno odkritje nove vrste sevanja. Chris Ratzlaff, član amaterske avroralne raziskovalne skupine Alberta Aurora Chasers, je leta 2017 na nočnem nebu opazoval netipične svetlobne pasove. Chris in njegovi sodelavci so verjeli, da je ta učinek povzročila pozitivno nabita aurora, in jo poimenovali "protonski loki." Ko so fotografije amaterjev padle v roke profesorja fizike na univerzi v Calgaryju (Kanada) Erica Donovana, se je izkazalo, da je zadaj neopisljiv na prvi pogled kap v ozadju zvezd fenomen, ki ga znanost ne pozna. Z uporabo podatkov s satelita Swarm je Donovan ugotovil, da je sij povzročil 25-kilometrski trak plina, segretega na 3000 ° C, ki se nahaja na nadmorski višini 300 km in se giblje s hitrostjo 6 km / s. Za razliko od svojih hitrorastočih kolegov lahko traja več kot eno uro in je sezonske narave, pojavlja pa se predvsem od marca do septembra. Odkritje je dobilo ime "Steve" iz kratice Strong Thermal Emission Velocity Enhancement (iz angleščine. "High-temperature pospeševalno sevanje"). Natančneje, nasprotno. Suha znanstvena okrajšava je bila kasneje umetno prilagojena prvotnemu imenu, ki mu je fenomen dal odkriteljnik. Ratzluff je žareče Steve poimenoval kot šalo in citiral iz risanke "Woodsmen", kjer se junaki srečujejo z nečim neznanim in se odločijo, da jo bodo poimenovali "Steve". Natančneje, nasprotno. Suha znanstvena okrajšava je bila kasneje umetno prilagojena prvotnemu imenu, ki mu je fenomen dal odkriteljnik. Ratzluff je žareče Steve poimenoval kot šalo in citiral iz risanke "The Woodsmen", kjer se junaki srečujejo z nečim neznanim in se odločijo, da jo bodo poimenovali "Steve". Natančneje, nasprotno. Suha znanstvena okrajšava je bila kasneje umetno prilagojena prvotnemu imenu, ki mu je fenomen dal odkriteljnik. Ratzluff je žareče Steve poimenoval kot šalo in citiral iz risanke "The Woodsmen", kjer se junaki srečujejo z nečim neznanim in se odločijo, da jo bodo poimenovali "Steve".
Že sam obstoj teh na videz preprostih minljivih duhov lahko spremeni znanstveno razumevanje ozračja in elektromagnetnih pojavov našega planeta. Zemlja ni le namagniziran kos kamnine, prekrit s plastjo plinske mešanice. To je praktično živi organizem, svet zapletenih temeljnih interakcij, ki traja delček trenutka, vendar obstaja več milijard let. Tudi s trenutno stopnjo tehnološkega razvoja so znanstveniki zelo malo naučili o atmosferskem sijaju v plazmi. Skoraj nič. Trenutno se nad našimi glavami dogajajo neverjetni pojavi, ki dokazujejo, da če se nam zdi nekaj preveč preprostega, potem še vedno ničesar ne razumemo.
Revija: Skrivnosti vesolja №2 (147). Avtor: Kirill Rogachev