"Sprite", "elfi", "zilās straumes" - tik dīvainus daļēji mistiskus nosaukumus zinātnieki nodēvējuši par retākajām atmosfēras parādībām uz mūsu planētas. Noslēpumains plazmas mirdzums, kas dzīvo sekundes tūkstošdaļās un sniedzas simtiem kilometru. Šos atmosfēras spokus ir gandrīz neiespējami redzēt: tie ir tik reti un aizraujoši. Viņu pasaule atrodas tik augstu virs zemes, ka tā robežojas ar tuvo kosmosu, un daba nav pilnībā izprotama. Bet tie ir diezgan īsti un patiesi skaisti.
Tik dīvaini, tik pazīstami
Gadsimtiem ilgi cilvēki ir pamanījuši noslēpumainas gaismas augstu debesīs - skaistas, gandrīz dievišķas, reizēm rāpojošas un biedējošas. Vecajās dienās viņi tika pielīdzināti ļauno garu intrigām vai mirstīgo dievišķajai uzlabošanai
mazs cilvēks, tāpēc godājamie zinātnieki nevēlējās tērēt laiku māņticīgām muļķībām un vienkārši tos ignorēja. Tikai 20. gadsimta otrajā pusē zinātnieki viņus patiesi ieinteresēja.
Piloti un astronauti dažreiz novēroja noteiktas vielas, kas līdzīgas stariem, pukstot kosmosā, bumbas, strūklakas un izkliedējot gaismas gredzenus, taču šādu parādību retums un īslaicīgums kļuva par nepārvaramu šķērsli viņu dabas izpētei. Viņi bieži kļūdījās par NLO. Pirmo reizi viena no parādībām (domājams, ka tās bija sprites) tika reģistrēta tikai 1989. gadā, un pēc tam nejauši. Minesotas universitātes (ASV) fiziķi 6. jūlijā izmēģināja jaunu aprīkojumu - ļoti jutīgu kameru zvaigžņotās debesis izpētei. Gluži nejauši, objektīvam atsitās dīvaini piltuves formas signālugunis, ko radījis tālu pērkona negaiss. Tās ilga tikai milisekundes, bet zinātnei nezināmu parādību mērogs šokēja iztēli - katrs zibspuldze pagarināja vismaz 30 km. Šie brīži bija sākums debesu spoku plaša mēroga medībām.
Pirmie skaidrie atmosfēras ugunsgrēku attēli tika iegūti tikai pusotru gadu vēlāk - 2005. gadā -, izmantojot īpašu kameru ar fotografēšanas ātrumu 5000 kadru sekundē. Uzkrājot faktisko materiālu, kļuva skaidrs, ka mirdzums nav viena veida, tos var klasificēt. Tātad zinātnieki atklāja medūzas formas sprites, kas atgādināja "zilo strūklu (strūklu) zilganos starus," tīģeru "sarkanās strūklakas un" elfu "īslaicīgos gredzenus.
Atmosfēras ugunsgrēku iestāšanās priekšnoteikums ir spēcīgs pērkona negaiss. Lielākā daļa no tām tiek novērotas mezosfērā 50–130 km augstumā, bet parasts zibens gandrīz nekad “neizraujas” virs 16 km. Nemaz nerunājot par to, ka plazmas spīdums augstkalnā ir patiesi milzīgs. Dzīvojot sekundes daļu, viņi var izaugt līdz simtiem kilometru - desmitiem reižu garāki par lineāro zibens. Tie ir pārsteidzoši, ja tikai tāpēc, ka tos nevar klasificēt kā zibens vai auroras. Tās ir pilnīgi atšķirīgas parādības.
Reklāmas video:
Pievērsīsimies terminoloģijai. Kas ir zibens? Tā ir augstas enerģijas dzirksteļizlāde, karsta un destruktīva. Aurora ir zemas enerģijas mirdzums atmosfēras augšējos slāņos, kas rodas, kad Zemes magnetosfēra mijiedarbojas ar Saules vēja daļiņām - Saules izstaroto lādētu daļiņu straumi.
Parasts zibens var viegli nogalināt cilvēku, bet auru var kaitēt tikai tam pievienotais kosmiskais starojums, no kura Zemes iedzīvotājus droši aizsargā magnētiskais lauks, kas kā vairogs apņem mūsu planētu. Apskatītās parādības ir fundamentāli atšķirīgas. Aptuveni runājot, atmosfēras gaismas tiek sauktas par zibens augstumā, kaut arī patiesībā tās nav. Atšķirība starp abām ir tāda pati kā starp dekoratīvo plazmas lampu un metināšanas iekārtas loku. Tās, tāpat kā auroras, ir aukstas plazmas izlādes. Bet atšķirībā no Aurora Borealis (ziemeļblāzma) tos var novērot jebkur pasaulē, un tie nerodas staru ietekmē no ārpuses - tos ģenerē pati planēta.
"Ir vispārpieņemts, ka laika apstākļi, ko mēs redzam katru dienu, un procesi atmosfēras augšējā daļā pastāv paši," saka NASA darbiniece Karena Foksa. "Zibens augstums augstumā pierāda, ka abas Zemes sfēras ir savstarpēji savienotas, un atliek tikai redzēt, kā starp tām notiek enerģijas apmaiņa."
Sprites
Vēsturiski sprites kļuva par pirmajiem atmosfēras plazmas mirdzuma nākotnes galaktikas putniem. Spriti (no angļu valodas sprite - "feja") ir koloniskas jonizētas plazmas sfēriskas plūsmas, kas rodas negaisa frontēs un ir vērstas vertikāli uz augšu. Ārēji tie izskatās kā sarkanoranžā vai zilā mirdzuma mirgojoši, sadaloties "ķermenī", daudzos apakšējos "zaros" un īsās "svecēs", kas vērstas uz augšu. Tādēļ tos dažreiz salīdzina ar medūzām, kas izkliedēja viņu graciozos taustekļus pa debesīm. Sarkanos spritus, kuriem nav sabiezējuma ar bumbiņu, dažreiz sauc par "tīģeriem", taču tas nav pilnīgi taisnība. Tīģeri parasti parādās zemākā augstumā, atšķiras ar gaismas intensitāti un atšķirīgu ārējo struktūru.
Garneles parasti parādās grupās, veidojot gredzenu kopas, un veic "dejojošas" kustības augšup un lejup, tāpēc tās tika nosauktas par fejām - rotaļīgām, spožām būtnēm, kuras, pēc senajām leģendām, mīlēja pulcēties grādos un dejot, sakārtojot grūtu apaļa deja.
No zemes sprites parasti debesīs parādās kā mazas krāsainas gaismas, bet patiesībā tās ir milzīgas. Augstums un diapazons, kurā iespējams novērot gaismas, izkropļo patieso to diženumu. Pat pieticīgākā sprite ir 60 km gara un 100 km diametrā.
Vēl nesen plazmas medūzu izpēte bija iespējama tikai ar kameru palīdzību kalnu virsotnēs, taču iegūtie dati bija niecīgi un neuzticami. Mūsdienās ISS atrodas vajadzīgais aprīkojums, kas ļauj novērot milzīgus signālraķetes, kas bez traucējumiem izkļūst no mākoņiem. Ar ASIM (Atmospheric Space Interaction Monitor) palīdzību Eiropas Kosmosa aģentūra cer atrast modeļus sprites parādīšanās biežumā un beidzot izprast to būtību.
Elfi
Bieži vien elfi kļūst par sprites pavadoņiem debesīs. Neļaujiet sevi apmānīt ar šo vārdu, tas tika izgudrots daudzus gadus pēc tam, kad pasaule pārstāja ticēt brīnumiem. "Elf" ir ELVES, gaismas emisijas un ļoti zemu frekvenču traucējumu bezmaksas transkripcija elektromagnētisko impulsu avotu dēļ, kas burtiski nozīmē "gaismas izstarojums un ļoti zemu frekvenču traucējumi, ko rada impulss no elektromagnētiskā avota". Tās ir mūsdienu pasakas.
Jonosfēras elfi izstaro sarkanīgi gredzenus, kas izplatās līdzīgi kā triecienvilnis. Tās parādās ap spritēm un īpaši spēcīgām vētrām augstumā, kas pārsniedz 100 km. Viņu dzīve ir īslaicīga - tikai dažas milisekundes.
Zinātnieki uzskata, ka to mirdzuma mehānisms ir saistīts ar ierosinātu slāpekļa molekulu izstarošanu, kas saņem enerģiju no elektroniem, kas paātrināti izlādēšanās dēļ vētras laikā. Joprojām nav skaidrs, kas viņus saista ar spritiem un vai ir kāds viņu līdzāspastāvēšanas modelis.
Zilas strūklas
Vēl viena parādība ir zilās strūklas. Tie veidojas arī tad, ja elektroni tiek izvilkti no pērkona mākoņiem, taču atšķirībā no spritiem, kuriem nepieciešama lēna, lēna strāva, sprauslām ir vajadzīgs jaudīgāks virziena impulss. No visiem plazmas efektiem zilās strūklas veido zemāko, tieši virs negaisa mākoņiem. Dzimuši aktīvos vētru centros, sprauslas paceļas 40-50 km augstumā ar ātrumu aptuveni 100 km / s, kur tās sāk pakāpeniski izklīst un izbalināt. Viņi "dzīvo" ilgāk nekā sprites, bet tie tiek novēroti arī retāk, kas ievērojami sarežģī viņu pētījumu. Nav droši zināms, vai tās ir liela augstuma zibens vai plazmas mezosfēras parādības. Zinātnieki mēdz dot priekšroku pēdējiem, taču pierādījumi tam vēl jāatrod.
Stīvs
Zināšanas par atmosfēras ugunsgrēkiem joprojām ir ārkārtīgi maz. Vēl viens pierādījums tam ir nesen atklāts jauns radiācijas veids. 2017. gadā amatieru auroālo pētījumu grupas Alberta Aurora Chasers loceklis Kriss Ratzlafs novēroja netipiskas gaismas svītras nakts debesīs. Kriss un viņa domubiedri uzskatīja, ka šo efektu rada pozitīvi uzlādēta aurora, un sauca to par "protonu lokiem". Kad amatieru fotogrāfijas nonāca Kalgari universitātes (Kanāda) fizikas profesora Ērika Donovana rokās, izrādījās, ka aiz nenozīmīga, no pirmā acu uzmetiena, trieka uz zvaigžņu fona bija zinātnei nezināma parādība. Izmantojot Swarm satelīta datus, Donovans atklāja, ka mirdzumu izraisīja 25 kilometru gara gāzes lente, kas uzsildīta līdz 3000 ° C, kas atrodas 300 km augstumā un pārvietojas ar ātrumu 6 km / s. Atšķirībā no strauji mainīgajiem kolēģiem, tas var ilgt vairāk nekā stundu un tam ir sezonāls raksturs, kas galvenokārt parādās no marta līdz septembrim. Atklājums tika nosaukts par "Stīvs" no saīsinājuma Strong Thermal Emission Velocity Enhancement (no angļu valodas. "Augstās temperatūras paātrinošs starojums"). Precīzāk, tieši pretēji. Sausais zinātniskais saīsinājums vēlāk tika mākslīgi pielāgots sākotnējam nosaukumam, ko parādītājam piešķīra atradējs. Ratzlaff kristēja kvēlojumu Stīvu kā joku, citējot karikatūru "The Woodsmen", kur varoņi sastopas ar kaut ko nezināmu un nolemj to nosaukt par "Steve". Precīzāk, tieši pretēji. Sausais zinātniskais saīsinājums vēlāk tika mākslīgi pielāgots sākotnējam nosaukumam, ko parādītājam piešķīra atradējs. Ratzlaff kristēja kvēlojumu Stīvu kā joku, citējot karikatūru "The Woodsmen", kur varoņi sastopas ar kaut ko nezināmu un nolemj to nosaukt par "Steve". Precīzāk, tieši pretēji. Sausais zinātniskais saīsinājums vēlāk tika mākslīgi pielāgots sākotnējam nosaukumam, ko parādītājam piešķīra atradējs. Ratzlaff kristēja kvēlojumu Stīvu kā joku, citējot karikatūru "The Woodsmen", kur varoņi sastopas ar kaut ko nezināmu un nolemj to nosaukt par "Steve".
Šo šķietami vienkāršo īslaicīgo spoku esamība var mainīt zinātnes izpratni par mūsu planētas atmosfēru un elektromagnētiskajām parādībām. Zeme nav tikai magnetizēts iežu gabals, kas pārklāts ar gāzes maisījuma slāni. Tas praktiski ir dzīvs organisms, sarežģītas fundamentālas mijiedarbības pasaule, kas ilgst nepilnu brīdi, bet pastāv miljardiem gadu. Pat ar pašreizējo tehnoloģiju attīstības līmeni zinātnieki ir ļoti maz iemācījušies atmosfēras mirdzumu plazmā. Gandrīz neko. Pašlaik pār mūsu galvām notiek pārsteidzošas parādības, kas pierāda, ka, ja kaut kas šķiet “pārāk vienkāršs”, mēs joprojām neko nesaprotam.
Žurnāls: Visuma noslēpumi №2 (147). Autors: Kirils Rogačovs