„Sprite“, „škriatkovia“, „modré potoky“- vedci tak zvláštnych polomystických mien dabovali najzriedkavejšie atmosférické javy na našej planéte. Záhadná plazmová žiara žijúca v tisícinách sekundy a siahajúca po stovky kilometrov. Je takmer nemožné vidieť týchto atmosférických duchov: sú tak zriedkavé a svižné. Ich svet je tak vysoko nad zemou, že hraničí s blízkym priestorom a príroda nie je úplne pochopená. Ale sú celkom skutočné a skutočne krásne.
Tak zvláštne, tak známe
Po stáročia si ľudia vysoko na oblohe všimli tajomné svetlá - krásne, takmer božské, niekedy strašidelné a desivé. V dávnych dobách sa stotožňovali s intrikami zlých duchov alebo s božským ospravedlnením smrteľníkov.
maličký človek, preto ctihodní vedci nechceli strácať čas poverami nezmysel a jednoducho ich ignorovať. Až v druhej polovici 20. storočia sa o nich vedci skutočne zaujímali.
Piloti a kozmonauti niekedy pozorovali určité látky, podobné lúčom, bili do vesmíru, gule, fontány a rozptyľovacie prstene svetla, ale vzácnosť a prechodnosť takýchto javov sa stala neprekonateľnou prekážkou pri štúdiu ich prírody. Často sa mýlili za UFO. Prvýkrát bol jeden z javov (pravdepodobne to boli spriti) zaznamenaný až v roku 1989 a potom náhodou. Fyzici z University of Minnesota (USA) 6. júla testovali nové zariadenie - vysoko citlivú kameru na štúdium hviezdnej oblohy. Čistou náhodou zasiahli šošovky podivné lievikovité svetlice generované vzdialenou búrkou. Trvali iba milisekundy, ale rozsah javov neznámych pre vedu šokoval predstavivosť - každý blesk sa predlžoval najmenej o 30 km. Tieto chvíle boli začiatkom veľkého lovu nebeských duchov.
Prvé jasné snímky atmosférických svetiel sa získali až o desať rokov a pol neskôr - v roku 2005 - pomocou špeciálneho fotoaparátu s rýchlosťou snímania 5 000 snímok za sekundu. Zhromažďovaním faktického materiálu sa ukázalo, že žiara nie je toho istého typu, je možné ju klasifikovať. Vedci objavili guľôčky v tvare medúzy "škvrny", pripomínajúce modrasté lúče "modré trysky (trysky)", červené fontány "tigre" a efemérne prstene "elfov".
Nevyhnutným predpokladom výskytu atmosférických požiarov sú silné búrky. Väčšina z nich je pozorovaná v mezosfére v nadmorskej výške 50 - 130 km, zatiaľ čo obyčajný blesk takmer nikdy „nezachytáva“nad 16 km. Nehovoriac o skutočnosti, že vysokohorská plazmová žiara je skutočne obrovská. Ak žijú zlomok sekundy, môžu dorásť až stovky kilometrov - desaťkrát dlhšie ako lineárne blesky. Sú úžasné, aj keď len preto, že ich nemožno klasifikovať ako blesk alebo polárna žiara. Toto sú javy úplne inej povahy.
Propagačné video:
Prejdime k terminológii. Čo je to blesk? Je to výboj s vysokou energiou, horúci a deštruktívny. Polárna žiara je nízkoenergetická žiara horných vrstiev atmosféry, ku ktorej dochádza, keď magnetosféra Zeme interaguje s časticami slnečného vetra, prúdom nabitých častíc emitovaných Slnkom.
Bežný blesk môže človeka ľahko zabiť, ale polárna žiara môže poškodiť iba sprievodné kozmické žiarenie, z ktorého sú obyvatelia Zeme bezpečne chránení magnetickým poľom, ktoré obklopuje našu planétu ako štít. Uvažované javy sa zásadne líšia. Zhruba povedané, atmosférické svetlá sa označujú ako blesky vo vysokých nadmorských výškach, hoci v skutočnosti nie sú. Rozdiel medzi nimi je rovnaký ako medzi dekoratívnou plazmovou lampou a oblúkom zváračky. Rovnako ako aurory sú výboje studenej plazmy. Na rozdiel od Aurory Borealis (polárne svetlá) ich však možno pozorovať kdekoľvek na svete a nevznikajú pod vplyvom lúčov zvonka - sú generované samotnou planétou.
„Všeobecne sa uznáva, že počasie, ktoré vidíme každý deň, a procesy v hornej atmosfére existujú samy o sebe,“hovorí zamestnankyňa NASA Karen Fox. „Existencia blesku vo vysokých nadmorských výškach dokazuje, že obe sféry blízke Zeme sú vzájomne prepojené, a ešte sa uvidí, ako sa medzi nimi vymieňa energia.“
škriatkovia
Historicky sa škriatkovia stali prvými vtákmi budúcej galaxie žiarenia plazmy v atmosfére. Sprite (z anglického sprite - „víla“) sú kolosálne sférické prúdy ionizovanej plazmy, ktoré sa objavujú nad frontami búrok a smerujú vertikálne nahor. Navonok vyzerajú ako záblesky červenooranžovej alebo modrej žiarenia, ktoré sa delia na „telo“, početné dolné „vetvy“a krátke „sviečky“smerujúce nahor. Z tohto dôvodu sú niekedy porovnávané s medúzy, ktoré rozptýlili svoje elegantné chápadlá po oblohe. Červené škvrny bez zahusťovania v tvare gule sa niekedy nazývajú „tigre“, to však nie je úplne pravda. Tigre sa zvyčajne vyskytujú v nižších nadmorských výškach, líšia sa svietivosťou a majú odlišnú vonkajšiu štruktúru.
Škriatkovia sa zvyčajne objavujú v skupinách, vytvárajú zhluky prstencov a vykonávajú „tanečné“pohyby nahor a nadol, a preto boli pomenované podľa víly - hravé svetelné bytosti, ktoré sa podľa starých legiend radi zhromažďujú v gladiátoroch a tancujú, aranžujú ťažké kolo tanec.
Zo zeme sa spriti zvyčajne objavujú ako malé farebné svetlo na oblohe, ale v skutočnosti sú obrovské. Výška a rozsah, v ktorom je možné pozorovať svetlá, skresľuje skutočnú mierku ich veľkosti. Aj ten najskromnejší sprajt je dlhý 60 km a priemer 100 km.
Až donedávna bolo štúdium plazmy medúzy možné iba pomocou kamier na vrchole hôr, ale získané údaje boli vzácne a nespoľahlivé. V súčasnosti sa na ISS nachádza potrebné vybavenie, ktoré umožňuje pozorovať obrovské svetlice, ktoré unikajú z oblakov bez rušenia. Európska vesmírna agentúra dúfa, že s pomocou programu ASIM (Atmosférický vesmírny interakčný monitor) nájde vzorce frekvencie výskytu spritov a nakoniec pochopí ich povahu.
škriatok
Elfovia sa často stávajú spoločníkmi spritov na oblohe. Nenechajte sa zmiasť týmto menom, bolo vymyslené mnoho rokov potom, čo svet prestal veriť v zázraky. „Elf“je bezplatná transkripcia ELVES, emisií svetla a veľmi nízkofrekvenčných porúch spôsobených elektromagnetickými pulznými zdrojmi, čo doslova znamená „emisia svetla a veľmi nízkofrekvenčné poruchy spôsobené pulzom z elektromagnetického zdroja“. Toto sú moderné rozprávky.
Ionosférickí elfovia vyžarujú načervenalé krúžky, ktoré sa šíria ako okraj nárazovej vlny. Vyskytujú sa okolo spritov a obzvlášť silných búrok vo výškach nad 100 km. Ich životy sú prchavé - len pár milisekúnd.
Vedci sa domnievajú, že mechanizmus ich žiarenia je spojený s emisiou excitovaných molekúl dusíka, ktoré prijímajú energiu z elektrónov zrýchlenú v dôsledku výbojov v spodnej búrke. To, čo ich spája so spritami a či existuje vzorec ich koexistencie, je stále nejasné.
Modré trysky
Ďalším fenoménom sú modré trysky. Tvoria sa aj vtedy, keď sú elektróny vytiahnuté z búrok, ale na rozdiel od spritov, ktoré vyžadujú pomalý, pomalý prúd, prúdové trysky potrebujú silnejší smerový impulz. Zo všetkých plazmových efektov tvoria modré trysky najnižšie, priamo nad búrkovými mrakmi. Trysky, ktoré sa narodili v aktívnych búrkových strediskách, stúpajú do výšky 40 - 50 km pri rýchlosti asi 100 km / s, kde sa začínajú postupne rozptyľovať a miznúť. Žijú dlhšie ako spriti, ale pozorujú sa aj menej často, čo výrazne komplikuje ich štúdium. Nie je isté, či ide o formu vysokohorských bleskov alebo plazmových mezosférických javov. Vedci majú sklon uprednostňovať druhú, ale dôkazy o tom stále existujú.
Steves
Znalosti o atmosférických požiaroch sú stále veľmi obmedzené. Ďalším dôkazom je nedávny objav nového typu žiarenia. V roku 2017 Chris Ratzlaff, člen amatérskej aurorálnej výskumnej skupiny Alberta Aurora Chasers, pozoroval atypické svetelné pruhy na nočnej oblohe. Chris a jeho spolupracovníci verili, že tento efekt bol spôsobený pozitívne nabitou polárou a nazval ju „protónové oblúky“. Keď fotografie amatérov padli do rúk profesora fyziky na Univerzite v Calgary (Kanada) Eric Donovan, ukázalo sa, že za pozoruhodným úderom na prvý pohľad bol úder na pozadí hviezd vedeckým fenoménom. Na základe údajov zo satelitu Swarm zistil Donovan, že žiara bola spôsobená pásom plynu s dĺžkou 25 km, ktorý bol zahriaty na 3000 ° C, ktorý sa nachádzal v nadmorskej výške 300 km a pohyboval sa rýchlosťou 6 km / s. Na rozdiel od svojich rýchlo sa pohybujúcich náprotivkov môže trvať dlhšie ako hodinu a má sezónny charakter, vyskytuje sa hlavne od marca do septembra. Objav bol pomenovaný „Steve“zo skratky Strong Enhancement Velocity Enhancement (z angličtiny „High-warm accelerating radiation“). Presnejšie naopak. Suchá vedecká skratka bola neskôr umelo upravená podľa pôvodného názvu, ktorý objaviteľ objavil. Ratzlaff pokrstil žiaru Steve ako vtip, citoval z karikatúry „The Woodsmen“, kde sa hrdinovia stretávajú s niečím neznámym a rozhodli sa ho pomenovať „Steve“. Presnejšie naopak. Suchá vedecká skratka bola neskôr umelo upravená podľa pôvodného názvu, ktorý objaviteľ objavil. Ratzlaff pokrstil žiaru Steve ako vtip, citoval z karikatúry „The Woodsmen“, kde sa hrdinovia stretávajú s niečím neznámym a rozhodli sa ho pomenovať „Steve“. Presnejšie naopak. Suchá vedecká skratka bola neskôr umelo upravená podľa pôvodného názvu, ktorý objaviteľ objavil. Ratzlaff pokrstil žiaru Steve ako vtip, citoval z karikatúry "The Woodsmen", kde sa hrdinovia stretávajú s niečím neznámym a rozhodli sa pomenovať ho "Steve".
Samotná existencia týchto zdanlivo jednoduchých prchavých duchov môže zmeniť vedecké chápanie atmosféry a elektromagnetických javov našej planéty. Zem nie je iba magnetizovaný kúsok horniny pokrytý vrstvou zmesi plynov. Je to prakticky živý organizmus, svet zložitých základných interakcií trvajúci zlomok času, ale existujúci miliardy rokov. Aj pri súčasnej úrovni vývoja technológie sa vedci dozvedeli len veľmi málo o plazmovej atmosférickej žiare. Takmer nič. Práve teraz sa na našich hlavách odohrávajú úžasné javy, ktoré dokazujú, že ak sa niečo javí „príliš jednoduché“, potom o tom stále nerozumieme.
Časopis: Tajomstvá vesmíru №2 (147). Autor: Kirill Rogachev