Чого ще ми не знаємо про блискавки
Нещодавно вдалося провести одну з найрезультативніших зйомок спрайтів — унікальних блискавок, які виникають там, де їх не повинно бути, і демонструють те, чого з блискавками у поверхні не може бути.
Вид з борту МКС. На тлі спрайту-ельфа (білий спалах праворуч) найбільші мегаполіси планети (інші вогні) просто меркнуть. Але побачити його із землі дуже складно: заважають звичайні, низові блискавки. (Фото НАСА.)
Спрайти — явище справді загадкове, навіть, мабуть, загадковіше за горезвісні беззвучні блискавиці Кататумбо. Більш менш точно можна сказати тільки те, що це рідкісний вид грозових розрядів, що б'ють в мезосфері і термосфері. Поки що їх реєстрували на висотах від 50 до 130 км. А дізналися про їхнє існування лише наприкінці 80-х. Хоча в довжину спрайти можуть тягтися на 60 км, а в діаметрі досягають 100 км, формою нагадуючи вирви, тривають вони зазвичай від 10 до 100 мс.
Ще до 80-х (тобто виявлення спрайтів) супутники робили десятки знімків цього явища. Але специфіка орбітальних сесій у тому, що вони дають дуже багато матеріалу, який просто нема кому розбирати з усією ретельністю, тому й відкрити спрайти вдалося лише випадково — за допомогою швидкісної камери.
За кольором вони дуже незвичайні: до 70 км - червоні, а нижче нагадують нормальні блискавки - стають синіми. Пояснюється це тим, що електричний розряд в азотному середовищі дає саме червоний колір, а чим більше кисню в атмосфері (вище 70 км тиск низько, а кисню мало), тим ближчий колір розряду до синього.
Фізична природа спрайтів загадкова. Понад 16 км нормальні блискавки не виникають. А нижче за 50 км не буває спрайтів! Крім того, за підсумками спостережень відомо, що спрайти з'являються над районами дуже сильних грозтропосфери. Тобто вони явно пов'язані з нижчими прошарками атмосфери. Але чому тоді в стратосфері між нижніми і верхніми блискавками майже ніколи нічого немає? Блакитні джети, що «зв'язують» звичайні блискавки та червоні спрайти, виникають дуже рідко, набагато рідше за самі червоні спрайти.
Основна гіпотеза про природу цього незвичайного явища така: в нормі при ударі блискавки електрони з нейтральної хмари в цілому йдуть вниз, несучи негативний заряд. А вгорі хмари залишається позитивним. Іноді (один раз із десяти, при особливо сильних розрядах) все, з неясних причин, відбувається навпаки: позитивний заряд рухається до землі, а негативний, ймовірно, прямує вгору, утворюючи спрайт.
За словами фахівців НАСА, дослідження спрайтів може серйозно покращити не тільки розуміння явищ, що відбуваються в мезосфері в цілому, але й прояснити деякі неясності з механізмом утворення блискавок, які досі ускладнюють адекватне прогнозування інтенсивності грозових розрядів та потенційної шкоди від них.