Pioruny w kierunku kosmosu? Nie, to... duszki. Czym jest tajemnicze zjawisko?
Naukowcy ponownie zwrócili swoją uwagę na duszki, czyli wyładowania atmosferyczne, które biegną w przestrzeń kosmiczną. Od wielu lat próbują wyjaśnić tajemnicze zjawisko. Czy nowe dane pozwolą w końcu odpowiedzieć na pytanie czym są blue jets?
Spis treści:
Gigantyczne zjawiska, które można określić mianem blue jets to świetliste promienie, które powstają obok zwykłych piorunów. Z tą różnicą, że skierowane są w przeciwnym kierunku i są znacznie potężniejsze. Mogą uszkodzić nawet satelity krążące na niskiej orbicie okołoziemskiej.
Jak nazwać tajemnicze wyładowania w kierunku kosmosu?
Najprostszym określeniem, które można spotkać to określenie dżet (ang. jet). Równie często pojawiają się określenia niebieskie strumienie (ang. blue jets), duszki lub sprajty (ang. sprite) czy nawet elfy (ang. elves). Jednak wiele osób potocznie określa je odwróconymi piorunami.
Warto zauważyć, że blue jest są tylko częściowo blue, czyli niebieskie. W górnej części przybierają kolor czerwony, a to za sprawą będącej tu jonosfery.
Trudność w pomiarach zjawiska blue jets
Mimo że dżety znane są od dwudziestu lat, w dalszym ciągu ich obserwacja jest dla naukowców problemem. Szybkość zjawiska i brak sprzętu pomiarowego sprawia, że dostępnych danych było bardzo mało. Wiele z dostępnych materiałów pochodzi od przypadkowych nagrań obserwatorów-amatorów.
Zaobserwowany blue jet można określić jako rekordowo silny. Naukowcy oszacowali jego ładunek elektryczny na 300 kulombów, czyli... 100 razy większy od pioruna. Jego uchwycenie i dokładne zbadanie było możliwe dzięki odrobinie szczęścia.
Wyładowanie uchwycone zostało przez liczne instrumenty pomiarowe
Uchwycenie i możliwość dokładnego przebadania zjawiska zarejestrowanego w Oklahomie było możliwe dzięki szczęśliwemu zbiegowi okoliczności. Miało miejsce na tyle blisko instrumentów pomiarowych, które mogły zarejestrować przebieg zdarzenia.
- Fakt, że gigantyczny dżet został wykryty przez kilka systemów, w tym Lightning Mapping Array i dwa geostacjonarne optyczne instrumenty piorunowe, był wyjątkowym wydarzeniem i daje nam znacznie więcej informacji na temat gigantycznych dżetów. Co ważniejsze, jest to prawdopodobnie pierwszy raz, kiedy gigantyczny dżet został trójwymiarowo odwzorowany nad chmurami za pomocą zestawu instrumentów Geostationary Lightning Mapper - powiedział Doug Mach, współautor artykułu z Universities Space Research Association
Naukowcy ustalili, że wyładowanie miało miejsce powyżej wierzchołka chmur, tworząc bezpośrednie połączenie elektryczne między szczytem chmury a dolną jonosferą, czyli dolną granicą przestrzeni kosmicznej.
Widoczne połączenie przeniosło ujemny ładunek z chmury do jonosfery.
Dlaczego ładunek jest przenoszony do góry, a nie w dół?
Wyniki poprzednich badań zostały opublikowane w prestiżowym czasopiśmie Nature. Naukowcy tłumaczyli, że w momencie wyładowania atmosferycznego ze szczytu chmury do ziemi, spada potencjał między tymi miejscami, ale jednocześnie rośnie pomiędzy chmurą a jonosferą. Może to doprowadzić do powstania charakterystycznych wyładowań w kierunku kosmosu.
Analizując obecne dane, naukowcy przypuszczają, że istnieje przeszkoda, która blokuje przepływ ładunków w kierunku powierzchni Ziemi. Zgromadzone dane wskazują, że przed rozbłyskiem była niewielka aktywność jeżeli chodzi o pioruny.
Jak wyjaśnia Levi Boggs, naukowiec z Georgia Tech Research Institute i autor artykułu — Z jakiegoś powodu zwykle następuje tłumienie wyładowań z chmury do ziemi. Następuje nagromadzenie ładunku ujemnego, a następnie uważamy, że warunki w wierzchołku burzy osłabiają najwyższą warstwę ładunku, która zwykle jest dodatnia. Przy braku wyładowań atmosferycznych, które zwykle obserwujemy, gigantyczny dżet może złagodzić nadmiar ładunku ujemnego w chmurze.
Jak często występują blue jets?
Szacunki co do występowania zjawiska, mają jak na razie bardzo dużą rozpiętość od 1000 do 50 000 rocznie. Wiadomo, że częściej obserwowane są w warunkach tropikalnych. Ten z Oklahomy (choć najpotężniejszy), nie należy do tej grupy.
Wyniki badań zostały opublikowane w czasopiśmie Science Advances z 5 sierpnia 2022 r.
Źródło: Levi D. Boggs et al, Upward propagation of gigantic jets revealed by 3D radio and optical mapping, Science Advances (2022). DOI: 10.1126/sciadv.abl8731
Zobacz również:
