Спрайти, джети та ельфи — які бувають висотні блискавки та чим вони відрізняються?

Лінійні блискавки добре вивчені й мають чітке наукове пояснення. Як відомо, всі вони формуються в нижніх шарах атмосфери на висоті 12-16 км. Однак довгий час від пілотів літаків надходили повідомлення про короткочасні світлові явища у верхніх шарах атмосфери на висоті 30, 50 і навіть 100 км, там, де звичайних лінійних блискавок бути не може. Спочатку вчені таким свідченням не надавали значення, а самі явища вважали скоріше міфічними, ніж реальними. Але довго їх ігнорувати не вийшло, тому що згодом існування феномена було доведено і навіть зафіксовано на фото. Кілька років тому датському астронавтові вдалося сфотографувати з борта Міжнародної космічної станції одне з найрідкісніших таких явищ. Всі вони являють собою електричні розряди, тобто блискавки, які заведено називати висотними. Залежно від зовнішнього вигляду їх класифікували, виділивши кілька основних типів — джети, спрайти, ельфи та ін. Більш того, природу походження деяких з них вченим вдалося з’ясувати.

Висотні блискавки — які бувають і чим відрізняються

Найчастіше в ЗМІ можна почути про червоні спрайти, через те, що вони є найбільш поширеним явищем. Вперше їх вдалося зафіксувати на фото у 2005 році. Вчені їх описують як яскраві згустки, схожі на кульові блискавки, які спочатку з величезною швидкістю летять вниз, а потім підіймаються вертикально вгору. Швидкість їх руху становить одну десяту від швидкості світла.

Також існують ельфи, які людським оком практично неможливо розрізнити. Вони являють собою слабкі спалахи конусоподібної форми. Але, найзагадковіші блискавки — це сині джети. Саме це явище вдалося зафіксувати датському космонавту. Про його існування вчені дізналися порівняно недавно — лише в 1995 році. Блакитний джет б’є вертикально вгору, а його довжина може досягати 60 км.

Синій джет — звідки він береться

Сині джети найближчі до землі блискавки. Вони виникають там же, де і звичайні лінійні, тобто в грозових хмарах, тільки утворюються не в нижньому їх кордоні, а у верхній крайці. Тривалість таких розрядів становить кілька десятків мікросекунд.

Після розряду відразу ж виникає короткий яскравий відрізок, який аналогічно лінійним блискавкам назвали лідером. Буває, що блискавка завершується просто спалахом лідера, особливо, коли формується на невеликій висоті. Але, частіше за все, як відзначають вчені, від стримера вертикально вгору поширюються струмені, або стримери. Вони пронизують всю стратосферу.

Для вивчення цих блискавок у 2018 році на модуль «Коламбус» міжнародної космічної станції було встановлено спеціальне обладнання. Воно містило в собі оптичні камери, фотометри, а також субміліметровий спектрометр підвищеної чутливості та детектори, здатні фіксувати рентгенівське і гамма-випромінювання. В результаті вченим через рік вдалося зафіксувати сині джети, які утворилися в грозовій хмарі над Тихим океаном.

Зафіксований джет досяг стратопаузи — тобто шару, розташованого на кордоні між стратосферою та мезосферою. Він знаходиться на висоті приблизно 50 кілометрів. Результати дослідження були опубліковані в журналі Nature. У них йдеться про те, що блакитні струмені виникають з причини електричного пробою, який виникає між зарядом, розташованим у верхній частині грозової хмари, і шаром повітря над ним, який має негативний розряд. Тобто вони виникають в результаті тих же процесів, які призводять до появи звичайних блискавок. Синій колір джетів, як вважають вчені, пояснюється іонізацією молекул азоту.

Ельф, спрайт — блискавки в самих верхніх шарах атмосфери

Ще вище, на висоті від 50 до 80 км виникають розряди холодної плазми, що володіють характерним червоним кольором — це так звані спрайти. Вони з’являються через частки секунд після удару потужної блискавки. Як було сказано вище, спрайт поширюються вгору і вниз. Через те, що речовина в них не нагрівається до надвисоких температур, вони нагадують холодні спалахи плазми.

Як правило, на межі мезосфери та іоносфери вони розходяться кільцями червоного світла діаметром сотні кілометрів, які називають ельфами. Вони зазвичай з’являються над потужними ураганами на висоті близько 100 км від рівня моря. Вчені припускають, що ельфи світяться в результаті випромінювання збуджених молекул азоту. Заряджають їх електрони, які прискорюються в результаті грози.

Крім того, у верхніх шарах атмосфери існує безліч інших маловивчених блискавок. Як повідомляють фахівці, всі вони є електрично індукованими видами плазми, що світиться. Із Землі їх помітити й тим більше вивчити практично неможливо, через те, що під час грози вони заховані за хмарами. Тому першу повноцінну інформацію про них вдалося отримати тільки з орбіти.

БІЛЬШЕ ЦІКАВОГО:

Читайте также:

Браунсвілл, у нас проблеми. Або як живе місто, яке знаходиться поруч зі SpaceX

Засновник Amazon Джеф Безос успішно злітав в космос. Хроніка подій

Історія 10 космічних фотографій, які перевернули історію

SpaceX назвала імена людей, які першими відправляться в космічну подорож