Переглядів: 4493
Нещодавно вчені з НАСА змогли більш детально вивчити поведінку висотних блискавок, званих спрайтами І в цьому їм допомогли відеокамери супутників, які кілька місяців знімали це явище природи, що періодично виникає при сильних грозах. І хоча спрайт вперше відкрили вже понад 20 років тому, про їх природу дотепер відомо дуже мало.
Нагадаю, що спрайтами називають досить рідкісні різновиди грозових розрядів. Вони являють собою якусь подобу блискавки, яка виникає досить високо - в мезосфері і термосфере. Причому вже давно відомо, що вони з'являються при дуже сильній грозі на висоті приблизно від 50 до 130 кілометрів, а висота освіти "звичайних" блискавок, як ми знаємо, не перевищує 16-ти кілометрів) і досягають в довжину до 60 кілометрів і до 100 кілометрів у діаметрі. Але ось що дивно - в проміжку від тих самих 16-ти до вищевказаних 50-ти кілометрів не утворюється ні спрайтів, ні звичайних блискавок.
Слід зауважити, що на відміну від звичайних "стріл Зевса", спрайт можуть мати яскраве забарвлення. На великій висоті ці блискавки зазвичай мають червоний колір - що не дивно, оскільки на висоті близько 70 кілометрів домінуючий там розріджене азот при проходженні через нього електричних розрядів дає червоне світіння. Проте при наближенні до земної поверхні через зростання тиску та кількості кисню колір спрайту зазвичай змінюється на синій, блакитний або білий.
Цікаво, що зазвичай спрайт виникають групами, і, більш того, збираються в якісь кругові асоціації, що нагадують каруселі з стовпів світла. При цьому дані блискавки рухливі і то і справа здійснюють "танцюючі" руху. Спостерігачі з Землі часто бачать у небі величезні "свічки" (тобто вертикальні стовпи світла), які метушаться по грозовому небі - саме таке "диво" вдалося спостерігати автору цих рядків вчасно однієї сильної московської грози в червні нинішнього року. Не дивно, що багато хто, зіткнувшись з цим незвичайним явищем, вважають, що бачили НЛО.
За даними вчених, такі "свічки" можуть досягати 20 кілометрів у висоту, а їх діаметр пучка в деяких випадках становить 70 кілометрів! Видовище, погодьтеся, дуже величне. Фізики стверджують, що взагалі-то спрайт поширюються одночасно вгору і вниз, але при цьому поширення вниз помітно більше і швидше. Саме тому їх, хоч і нечасто, але все-таки можна розгледіти.
Це унікальне явище природи вчені вперше було зафіксовано в 1989 році, причому абсолютно випадково. Тоді під час сильної грози, що вибухнула над США 6-го липня, фізики з Університету Міннесоти випробовували нову чутливу камеру для експериментів на великій висоті. Взагалі-то відеокамера була спрямована на зірки, проте в її об'єктив потрапила та сама гроза вирувала далеко.
І ось, після перегляду запису дослідники виявили дивні воронкоподібні спалахи світла тривалістю кілька мілісекунд. Вони виникали приблизно в 30 кілометрах над хмарами, їх довжина становила до 20 кілометрів. Відразу стало ясно, що мова йде про явище, перш невідомому науці - про те, що це не можуть бути звичайні блискавки, тоді вже знали. Зацікавившись, дослідники уважно переглянули зйомки зі супутників, зроблені під час грози, і виявилося, що часом в кадр потрапляли десятки таких спалахів.
Ось так і були виявлені спрайт. Однак про те, що це таке і чому виникає, вчені і донині знають дуже і дуже небагато. У свій час гіпотезу про те, що таке спрайт, висунув геофизикиз університету Тель-Авіва Колін Прайс. "Блискавка під час грози може створити поле електричної напруженості в просторі над собою, що візуально буде виглядати як спалах світла дивної форми, яка зазвичай називається спрайтом. Ми зараз розуміємо, що специфічні різновиди блискавок можуть викликати такий ефект вище в атмосфері", - припустив він.
Отже, згідно його думку, спрайт - це всього лише якесь "відображення" звичайної блискавки. Однак це припущення не може пояснити факт існування "мертвого простору" - того самого, що є між висотами в 16 і 50 кілометрів нашої атмосфери, де вже немає блискавок, але ще й немає спрайтів. Чому ж існує цей розрив? Адже, по ідеї, створене блискавкою поле електричної напруженості повинно існувати і в цьому проміжку? На жаль, доводиться визнати, що гіпотеза Прайса щонайменше, не повна.
І ось нещодавно фахівці з НАСА, схоже, впритул наблизилися до того, щоб розгадати загадку народження спрайтів. З початку цього року проводилося спеціальне дослідження, в якому брали участь відеокамери декількох супутників, націлені саме на пошук таємничих спрайтів. У підсумку зараз вченим дісталося безліч кадрів, на яких представлені всі різновиди цих висотних блискавок.
У результаті з'ясувалося, що колишні уявлення вчених про "мертвому просторі" не зовсім коректні. Справа в тому, що на деяких кадрах були чітко видні стрімкі струмені блакитного кольору (дослідники назвали їх "джетами" - за аналогією зі струменями плазми, що б'ють з чорних дір), які відігравали роль сполучної ланки між звичайними білими блискавками і червоними спрайтами Правда, зафіксувати їх вдавалося нечасто - аж надто швидко джети долали "мертву зону". Тим не менше, тепер зв'язок спрайтів зі звичайними блискавками можна вважати доведеним фактом.
Проаналізувавши всі дані, які люб'язно надали супутники, дослідники припустили, що, можливо, спрайт народжуються наступним чином. Зазвичай при ударі блискавки електрони з нейтральною хмари йдуть вниз, несучи з собою негативний заряд. Відповідно, нагорі того самого хмари залишається область позитивного заряду. Однак не виключено, що іноді (приблизно під час одного розряду з десяти, притому самого сильного) все відбувається навпаки. Тобто саме позитивний заряд рухається до поверхні Землі, а негативний спритно спрямовується вгору, тим самим породжуючи спрайт. Саме це явище у вигляді блакитного джета і зафіксували камери супутників.
Тим не менш, чому іноді заряди змінюються місцями, вчені поки не знають. Вони лиш сподіваються, що нові дані допоможуть їм це зрозуміти. Більш того, за словами фахівців НАСА, дослідження спрайтів, безсумнівно, має і практичну цінність. Мало того, що воно прояснює деякі загадкові процеси, що відбуваються в мезосфері, але і проливає світло на сам механізм виникнення блискавок, який теж поки що не зовсім зрозумілий. Ну, а якщо вдасться повністю розгадати цю загадку, то тоді можливо більш точно прогнозувати можливість виникнення сильних грозових розрядів, небезпечних для людей і будівель.
Співробітники НАСА дуже задоволені тим, що фінансування проекту з вивчення природи висотних блискавок буде продовжено і в наступному роки. Як бачите, все-таки одну корисну справу спрайт вже зробили - вони не дали вченим з цієї організації "засохнути" від безгрошів'я...