В верхних слоях атмосферы Земли происходит много всего! Там можно встретить голубые вспышки, красноватые призраки, явления гало, а также «троллей» и «эльфов». Проблема в том, что их обычно трудно поймать с поличным — они неуловимы для человеческого глаза, а также могут оказаться высоко над облаками.
Кратковременные световые явления в атмосфере часто имеют мифологические названия. Иногда они также появляются прямо над грозовыми облаками. Пилоты самолетов часто сообщают об этом, но мимолетный характер таких вспышек затрудняет их хорошее изучение с физической точки зрения. Однако в 2015 году астронавт ЕКА Андреас Моргенсен на борту Международной космической станции имел возможность заснять сотни голубых вспышек, танцующих над штормом в районе Бенгальского залива. Они доказывают, что эти загадочные атмосферные явления действительно существуют.
По словам Моргенсена и ученых Датского национального космического института, это первые успешные наблюдения такого рода. Они дают редкую возможность изучать различные типы ранее малоизученных световых явлений. Совместная исследовательская работа о них, опубликованная в Geophysical Research Letters , также доказывает, что МКС — идеальная лаборатория для исследования эльфов и бесов. Запланированные в настоящее время миссии, посвященные этой теме, должны раскрыть еще больше интересной информации.
Каковы самые популярные объяснения всех этих явлений сегодня? Возможно, воздушные потоки способны разрывать нормальные слои атмосферы и в результате менять их порядок на противоположный. Когда электрический заряд базового слоя отличается от заряда самой Земли, возникает разряд. Примерно так работают штормы. Но подобные эффекты могут также относиться к слоям атмосферы, намного более высоким, чем те, где образуются молнии. Тогда электрические разряды не падают на землю, а разряжаются в воздухе, и мы наблюдаем кратковременное свечение над облаками.
Но это трудно наблюдать. Первые наблюдения так называемого красного спрайта не были зафиксированы до 1989 года .. Это побудило ученых внимательно присмотреться к грозовым облакам, чтобы увидеть, что происходит еще выше. С тех пор он использовался для этой цели, среди прочего. искусственные спутники. Международная космическая станция, расположенная на низкой околоземной орбите, в этом отношении идеальна. По этой причине Моргенсен, как первый в истории датчанин на борту, решил провести наблюдательную миссию «Тор». Снимки голубых разрядов молнии были сделаны им фотоаппаратом Nikon D4.
8 сентября 2015 года Моргенсен зафиксировал 245 вспышек над грозовыми облаками вокруг Индии. Они были километр в ширину и до 18 километров в длину. Точно неизвестно, что их вызвало, и даже сегодня ученые не уверены, как образуются обычные, приземные молнии. Предполагается, что именно грозы могут изменить химический состав верхних слоев атмосферы и тем самым нарушить радиационный баланс Земли. Например, нарушенное взаимодействие между атмосферным азотом и электрическим полем с большой вероятностью приводит к образованию красных спиртов, которые иногда наблюдаются.
Но ученым все еще нужно больше подобных наблюдений. Позднее в этом году на МКС будет установлено устройство под названием «Монитор атмосферно-космических взаимодействий» ( ASIM ), предназначенное для непрерывного наблюдения за штормами и связанными с ними световыми явлениями в ультрафиолетовом, рентгеновском и гамма-диапазонах.