В небе бывают явления настолько краткие и странные, что пока одни тратят десятилетия на поиски доказательств, другие путают их с НЛО. Сегодня поговорим об одном из таких (явлений, не НЛО. Хотя…).
Дети штормов
Все начинается с молнии. Напомним, молния – это обмен частицами среди облаков или между облаком и землей. У частиц-участников обмена есть особенное свойство – заряд.
Отрицательно заряженные частицы, электроны, притягиваются к положительно заряженным протонам. Молнии случаются из-за этого взаимного притяжения: если в облаке накопилось слишком много электронов, они начинают «чувствовать», где на земле большое скопление протонов (в громоотводе, например).
В реальности, конечно, частицы ничего не чувствуют – просто повинуются законам физики, которые вынуждают их двигаться навстречу друг другу. Как только в воздухе между облаком и чем-то на земле возникает удачная «ниточка» из находящихся достаточно близко частиц, по этой ниточке облако сбрасывает лавину электронов.
Двигаются в молнии именно электроны, потому что они намного легче протонов, которые их притягивают. Причем двигаются со столь бешеной скоростью, что, врезаясь в частицы воздуха по пути к земле, заставляют их выделять свет и раскалять воздух вокруг. Поэтому мы видим молнию как ослепительно яркую вспышку.
Но бывает по-другому. Бывает, что где-то на земле так много электронов (во влажной почве или в металлических объектах), что электроны двигаются к облаку с земли, а не наоборот. Такой редкий разряд называют положительной молнией.
Поскольку любая молния – это обмен зарядами, положительная молния оставляет облако с сильным отрицательным зарядом – то есть большим числом электронов. И этим электронам снова хочется тянуться к протонам. Но если внизу их мало, остается тянуться вверх.
Там, на высоте до 90 километров, частицы из космоса, в том числе с поверхности Солнца, сталкиваются с частицами воздуха и оставляют их в основном с положительным зарядом. Подходящая цель для наших электронов, которые тут же, в доли секунды после положительной молнии, улетают наверх.
Этот слабый разряд из грозового облака чуть ли не в космос и называют красным спрайтом.
Почему красные
Впервые спрайты запечатлели на фото только в 1989 году. И это не потому, что они невероятно редкие. Просто длятся они всего тысячные доли секунды, поэтому камеры нужны очень быстрые.
Из-за неуловимости спрайтов их и назвали так, ведь sprite — это не только напиток, но и дух, фея или эльф. Выглядят спрайты по-разному – выделяют спрайты в форме медузы, колонны или морковки.
Красными спрайты делает азот. Поскольку на высоте 50-90 километров, где обитают спрайты, электронам встречаются в основном атомы азота, энергию получают именно они.
У азота есть собственные электроны, которые и «впитывают» силу столкновения, а затем возвращаются в свое обычное состояние, сбрасывая лишнюю энергию как частицу света. Энергия частиц света, то есть их цвет, зависит от размера атома. И так вышло, что азот плюется именно красными частицами – отсюда красные спрайты.
Спрайты не называют молнией, так как явления имеют невероятно разную температуру. Спрайты куда ближе к разрядам внутри ламп дневного освещения: и там и там низкое давление газа, и там и там разряд довольно холодный, комнатной температуры или ниже. Молния же может разогреть воздух до 30 тысяч градусов Цельсия, что почти в 6 раз горячее поверхности Солнца!
Где ловить
Спрайты стоит искать над мощными грозами в умеренных и тропических широтах. Плохая новость в том, что потребуется камера, способная делать как минимум тысячу кадров в секунду – явление легко пропустить.
Но есть и хорошая новость – спрайты огромны, могут занимать до 50 километров в длину и ширину, так что в объектив наверняка попадут. Наблюдать их лучше ночью, в местах с минимальным световым загрязнением. Невооруженным глазом увидеть их можно, но из-за кратковременности явления крайне сложно.
С 1989 года спрайты попадали на фото буквально тысячи раз, так что шансы велики. Известны даже места, где явление замечают чаще всего: охотники за спрайтами советуют искать их над Великими равнинами в США и Канаде.
Но подойти могут любые страны, где часто грозы – Таиланд и Аргентина, например. Часто спрайты сопровождаются редкими явлениями других цветов, о которых мы обязательно расскажем в следующих статьях.