Прибор Atmosphere-Space Interactions Monitor (ASIM), установленный снаружи МКС на европейском модуле Columbus и занимающийся мониторингом молний, позволил ученым провести исследование природы связи между привычными для наблюдателей с поверхности Земли молниями и высокоэнергетическими явлениями в верхней атмосфере. Работа, проводимая под руководством датских физиков, была опубликована в журнале Science.
Наблюдаемая молния представляет собой лишь часть более глобального процесса. В верхних слоях атмосферы она создает короткие гамма-всплески, которые являются самыми высокоэнергетическими естественными явлениями на Земле. Их называют земными гамма-всплесками (terrestrial gamma-ray flashes (TGF)). В рамках данной работы была измерена энергия этих всплесков.
Кроме того, ASIM зафиксировал ионосферные вспышки или transient luminous events (TLE), которые представлены в разной форме, наиболее известными являются спрайты и эльфы. Возможности ASIM позволили наблюдать переходные процессы и трансформацию молний в эти всплески и вспышки в верхней атмосфере.
В момент начала вспышки молнии над ней генерируется гамма-всплеск, который затем провоцирует появление эльфа в виде распространяющейся волны ультрафиолетового излучения, подобной волнам, расходящимся по воде от брошенного камня. Исследование четко подтвердило связь между искрой молнии, гамма-всплесками и ионосферными вспышками, описав цепочку переходных процессов. Удар молнии ионизирует атмосферный воздух, выбрасываются электроны, которые и создают всплески и вспышки в верхних слоях.
Инструмент ASIM работает в связке с другим прибором для наблюдения за молниями - Lightning Imaging Sensor (LIS), который был разработан NASA и установлен на МКС в 2017 году. Он идентичен инструменту, который работал на специальном спутнике, функционировавшем в течение 17 лет с 1997 года. Но тот аппарат охватывал пространство между 35 градусами северной и южной широты. Установка такого прибора на МКС позволила охватить пространство между 56 градусами северной и южной широты. В ближайшее время охват вырастет, поскольку США, Европа и Китай разрабатывают системы глобального мониторинга молний с геостационарных орбит. Но у ASIM есть большое преимущество в виде небольшой высоты, что позволяет более детально исследовать механизм взаимодействия молний и верхней атмосферы.
