RW Space

Из всех погодных явлений, которые бросает на нас наша великолепная планета, молния — одно из самых зрелищных и самых загадочных. Несмотря на то, что штормы случаются регулярно, мы все еще изо всех сил пытаемся понять и описать электрические разряды, возникающие в небе.

Один из видов молний настолько странен и редок, что у нас даже не было конкретных доказательств их существования до 1990 года, когда исследователи определили характерное «ракетное» движение на видео, снятом космическим шаттлом НАСА.

Эти разряды, получившие название «синие струи», распознаются как яркие вспышки света, которые длятся всего несколько сотен миллисекунд, как молния, устремляющаяся вверх от облаков в стратосферу.

Мы не можем легко увидеть это явление под завесой облаков — но это не значит, что ученые не могут наблюдать его сверху. В 400 километрах над планетой вращается Международная космическая станция, и в течение некоторого времени приборы на борту наблюдали за этими таинственными вспышками перевернутых молний.

В 2018 году, обсерватория Европейской космической станции, оснащенная оптическими датчиками, фотометрами и детекторами гамма — и рентгеновского излучения, зафиксировала пять вспышек с вершины грозового облака в стратосферу.

По словам группы исследователей, возглавляемой физиком Торстеном Нойбертом из Технического университета Дании, эти редкие проблески дают ценное представление о возникновении таинственных разрядов.

Считается, что синие струи возникают, когда положительно заряженная верхняя часть облака встречает слой отрицательного заряда на границе облака и слой воздуха над ним. Считается, что это вызывает электрический пробой, который формирует невидимый проводящий канал ионизированного воздуха, по которому распространяется молния.

26 февраля 2019 года обсерватория Atmosphere-Space Interactions Monitor (ASIM) зафиксировала пять синих вспышек длительностью около 10 микросекунд каждая в верхней части грозового облака недалеко от острова Науру в Тихом океане.

Одна из этих вспышек достигла стратопаузы — границы раздела стратосферы и ионосферы на высоте примерно от 50 до 55 километров.

Кроме того, обсерватория зафиксировала атмосферные явления, расширяющиеся кольца оптического и ультрафиолетового излучения в ионосфере, которые появляются над грозовыми облаками и длятся всего миллисекунду или около того, как показано на анимации ниже.

Считается, что они генерируются электромагнитным импульсом на дне ионосферы, вызванным разрядом молнии.

Это также предполагает, что вспышки и сама синяя струя представляют собой тип разрядных стримеров: разветвленные, извивающиеся искры, вылетающие из источников высокого напряжения, таких как катушки Тесла, в результате цепной реакции ионизирующих частиц воздуха.

Это может означать, что синие вспышки также встречаются чаще, чем мы думали. Если мы узнаем больше о том, насколько они распространены, мы сможем лучше изучить штормы и молнии, не говоря уже о нашей атмосфере и всех сложных взаимодействиях в ней.

Исследование команды опубликовано в журнале Nature.