Блискавка. Чи живуть в земній атмосфері ельфи і гноми?
Крім звичайних блискавок, спалахами яких можна милуватися під час гроз під гуркіт грому, існує рідкісний вид трудноразличимих газових розрядів з фентезійними назвами. Вони влаштовують чудове світлове уявлення у верхніх шарах атмосфери. На великих висотах - від 30 до 150 кілометрів - іноді виникає цілий зоопарк цих казкових істот: червоних ельфів, синіх конусоподібних гномів та інших героїв, породжених електрикою.
Поважний професор-пенсіонер Джон Рендольф Вінклер, все життя пропрацював в NASA, проводив нічну відеозйомку грозових хмар за допомогою світлочутливої апаратури. На кадрах відзнятої плівки, які він потім переглядав з азартом дослідника, були помітні дивні яскраві розряди, спрямовані не вниз, як і годиться блискавок, а навпаки, вгору, до термосфере.
Спалахи, зовсім випадково виявлені Вінклер 6 липня 1989, народжувалися приблизно на 14-кілометровій висоті і тяглися на 20 кілометрів у довжину. Причини їх появи були невідомі науці на той момент, тому професор вирішив не поспішати з оприлюдненням відкриття і захотів дочекатися нової грози, щоб отримати більш переконливі факти.
Наприкінці вересня того ж року представився підходящий випадок: Міннесоту накрила потужна гроза, принесена ураганом «Х'юго». Вінклер знову зафіксував на камеру безліч дивовижних висотних блискавок над хмарами. Цікаво, що професор, вже не працював в аерокосмічному агентстві, в даній ситуації формально був аматором, однак насправді він таким, звичайно, не був. Його допитливий розум чітко розумів, що відтепер на ньому лежить відповідальна місія.
Учений звернувся до своїх НАСАвських колегам і розповів про свої спостереження. Ті з великим скепсисом поставилися до такої заяви. Що за примарні спалаху? Але все ж завдяки репутації Джона Уінклера і його минулим заслугам, вони підняли архівні записи, які були зроблені за програмою польотів космічних шатлів. І придивившись уважніше до плівкам, вони були дуже здивовані: там виблискували сотні схожих розрядів. Тепер можна було сміливо друкувати статті у провідних наукових журналах, що Вінклер і зробив. Його публікації викликали справжній фурор серед фізиків, астрономів і навіть фахівців з авіабезпеки.
Через чотири роки, після попередньої підготовки, NASA розгорнуло повномасштабне вивчення висотних розрядів і не раз зверталося за консультаціями до свого колишньому співробітникові, хоча в саму дослідницьку групу його так і не покликали. Результати були вражаючими: колосальні розряди, названі спрайтами (феями повітря), були зафіксовані на висоті 60 кілометрів. Виникло питання: чому їх не бачили раніше? Студіювання історичних пам'яток показало, що люди століттями спостерігали ці явища, але повідомлення очевидців ніхто не сприймав всерйоз, посилаючись на відсутність переконливих доказів.
Творчий колектив небесного театру під керівництвом грандіозного режисера - грозових хмар - різноманітний. Він представлений розташованими внизу короткими блакитними джетами, червоно-фіолетовими спрайтами, що знаходяться трохи вище, і, нарешті, червоними кільцеподібними ельфами, літаючими в самій височині. А тепер розглянемо докладніше всю цю різношерсту публіку.
Блакитні джети - Самі таємничі і важковловимий артисти в трупі висотних розрядів. За короткий «зростання», який, втім, досягає 40-кілометрової довжини, їх також називають «Гномами». У тому шарі атмосфери, де народжуються джети, тиск ще більш-менш висока, тому немає нічого дивного в тому, що вони блакитні. Точно такий колір мають і звичайні блискавки або коронні розряди на лініях електропередачі. Це явище обумовлене світінням молекул азоту в ультрафіолетовому діапазоні.
Крім звичайних гномів, є дуже цікавий тип, званий гігантськими джетами. Вони виникають хоч і не дуже далеко від земної поверхні, зате піднімаються на висоту в 90 кілометрів. Не дивно, що геофізики відчувають до них підвищений інтерес, адже такі джети здійснюють безперервний стрибок з тропосфери прямо в іоносферу. Єдиний їхній недолік - це надзвичайно короткий час життя, що становить крихітні частки секунди, тому їх важко спостерігати і реєструвати.
Червоні спрайт. Це справжні знаменитості серед висотних газових розрядів, тому до них проявляється такий же інтерес, як до популярних голлівудських акторів. Кожен день на нашій планеті спалахує величезна кількість спрайтів, і на відміну від джетів їх легше помітити неозброєним оком.
Спрайт являють собою об'ємні атмосферні освіти, що народжуються на висоті 70-90 кілометрів і більше. На такій висоті атмосферний азот дає червоне свічення, а ближче до землі, із зростанням тиску, він змінює колір на фіолетовий, синій і білий. Саме тому верхня частина спрайтів має однорідний темно-червоний колір, а та частина, яка знаходиться нижче 70 кілометрів, світиться фіолетовим.
Ельфи - Самі маловивчені і невловимі висотні розряди з коротким періодом життя. Вони з'являються в нижній іоносфері на висоті до 100 кілометрів і являють собою стрімко розширюються червоні кільця, діаметр яких досягає 400 кілометрів. Як правило, ельфи виникають протягом декількох мікросекунд після того, як звичайна блискавка з грозової хмари розрядиться в землю. Побачити «ельфа» неозброєним оком неможливо з очевидних причин. Їх можна зафіксувати тільки високочутливими приладами.
Незважаючи на те що вже пройшло досить багато часу з моменту відкриття «духів повітря», їх вивчення все ще знаходиться на стадії накопичення первинних даних. Тому фізична природа гномів, спрайтів, ельфів ще до кінця не з'ясована. Вчені поки розробили тільки загальний опис механізмів і принципів їх утворення. Точно відомо тільки те, що завдяки грозовим хмарам створюється потужне електромагнітне поле над вдаряє звичайної блискавкою, яке і розряджається спалахами, спрямованими вертикально.
