"Sprite", "elfos", "riachos azuis" - esses estranhos nomes semimísticos que os cientistas apelidaram dos fenômenos atmosféricos mais raros em nosso planeta. Fulgor misterioso do plasma que vive em milésimos de segundo e se estende por centenas de quilômetros. É quase impossível ver esses fantasmas atmosféricos: eles são tão raros e impetuosos. Seu mundo está tão acima do solo que faz fronteira com o espaço próximo, e a natureza não é totalmente compreendida. Mas eles são muito reais e verdadeiramente bonitos.
Tão estranho, tão familiar
Por séculos, as pessoas notaram luzes misteriosas altas no céu - lindas, quase divinas, às vezes assustadoras e assustadoras. Antigamente, eram equiparados às intrigas dos espíritos malignos ou à edificação divina dos mortais
pequeno humano, razão pela qual veneráveis cientistas não queriam perder tempo com absurdos supersticiosos e simplesmente os ignoravam. Somente na segunda metade do século 20 os cientistas se interessaram realmente por eles.
Pilotos e cosmonautas às vezes observavam certas substâncias, semelhantes a raios, batendo no espaço, bolas, fontes e anéis de luz espalhados, mas a raridade e a transitoriedade de tais fenômenos tornaram-se um obstáculo intransponível para estudar sua natureza. Eles eram freqüentemente confundidos com OVNIs. Pela primeira vez, um dos fenômenos (presumivelmente foram sprites) foi registrado apenas em 1989, e então por acidente. Em 6 de julho, físicos da Universidade de Minnesota (EUA) testaram um novo equipamento - uma câmera altamente sensível para estudar o céu estrelado. Por puro acaso, estranhos sinais luminosos em forma de funil gerados por uma tempestade distante atingiram as lentes. Duraram apenas milissegundos, mas a escala dos fenômenos desconhecidos da ciência chocou a imaginação - cada clarão se estendeu por pelo menos 30 km. Esses momentos foram o início de uma caça em grande escala aos fantasmas celestiais.
As primeiras imagens nítidas de incêndios atmosféricos foram obtidas apenas uma década e meia depois - em 2005 - usando uma câmera especial com velocidade de disparo de 5.000 quadros por segundo. Com o acúmulo de material factual, ficou claro que o brilho não é do mesmo tipo, eles podem ser classificados. Assim, os cientistas descobriram bolas em forma de água-viva "sprites", uma reminiscência de raios azulados "jatos azuis (jatos)", fontes vermelhas "tigres" e anéis efêmeros de "elfos".
Um pré-requisito para a ocorrência de incêndios atmosféricos são tempestades severas. A maioria deles é observada na mesosfera a uma altitude de 50-130 km, enquanto relâmpagos comuns quase nunca "pegam" acima de 16 km. Sem mencionar o fato de que o brilho do plasma em alta altitude é realmente enorme. Vivendo por uma fração de segundo, eles podem crescer até centenas de quilômetros - dezenas de vezes mais do que um raio linear. Eles são incríveis, apenas porque não podem ser classificados como raios ou auroras. Esses são fenômenos de natureza completamente diferente.
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Vamos voltar para a terminologia. O que é um raio? É uma descarga de centelha de alta energia, quente e destrutiva. A aurora é um brilho de baixa energia das camadas superiores da atmosfera que ocorre quando a magnetosfera terrestre interage com as partículas do vento solar, uma corrente de partículas carregadas emitida pelo sol.
Um raio comum pode facilmente matar uma pessoa, mas a aurora só pode causar danos pela radiação cósmica que a acompanha, da qual os habitantes da Terra são protegidos com segurança pelo campo magnético que envolve nosso planeta como um escudo. Os fenômenos em consideração são fundamentalmente diferentes. Grosso modo, as luzes atmosféricas são chamadas de raios de alta altitude, embora na realidade não sejam. A diferença entre os dois é a mesma que entre a lâmpada decorativa de plasma e o arco de uma máquina de solda. Eles, como as auroras, são descargas de plasma frio. Mas ao contrário da Aurora Boreal (aurora boreal), eles podem ser observados em qualquer parte do mundo e não surgem sob a influência de raios externos - são gerados pelo próprio planeta.
“É geralmente aceito que o clima que vemos todos os dias e os processos na atmosfera superior existem por conta própria”, diz Karen Fox, funcionária da NASA. "A existência de relâmpagos de grande altitude prova que ambas as esferas próximas à Terra estão interconectadas, e resta saber como a energia é trocada entre elas."
Sprites
Historicamente, os sprites se tornaram os primeiros pássaros da futura galáxia de brilho do plasma atmosférico. Sprites (do inglês sprite - "fada") são colossais correntes esféricas de plasma ionizado que surgem sobre as frentes de tempestades e dirigidas verticalmente para cima. Externamente, eles se parecem com flashes de brilho vermelho-laranja ou azul, dividindo-se em um "corpo", numerosos "ramos" inferiores e curtas "velas" direcionadas para cima. Por causa disso, às vezes são comparados a águas-vivas, que espalharam seus tentáculos graciosos pelo céu. Sprites vermelhos, desprovidos de espessamento em forma de bola, às vezes são chamados de "tigres", mas isso não é inteiramente verdade. Os tigres geralmente aparecem em altitudes mais baixas, diferem em luminosidade e têm uma estrutura externa diferente.
Sprites geralmente aparecem em grupos, formando grupos de anéis, e fazem movimentos de "dança" para cima e para baixo, razão pela qual eles receberam o nome de fadas - criaturas lúdicas e luminosas que, de acordo com as antigas lendas, adoravam se reunir em clareiras e dançar, arranjando um difícil dança de roda.
Do chão, os sprites geralmente aparecem como pequenas luzes coloridas no céu, mas na realidade são enormes. A altura e o alcance em que se torna possível observar as luzes distorcem a escala real de sua grandeza. Mesmo o sprite mais modesto tem 60 km de comprimento e 100 km de diâmetro.
Até recentemente, o estudo de medusas de plasma só era possível com a ajuda de câmeras no topo das montanhas, mas os dados obtidos eram escassos e pouco confiáveis. Hoje, os equipamentos necessários estão localizados na ISS, o que permite observar grandes chamas escapando das nuvens sem interferências. Com a ajuda do ASIM (Atmospheric Space Interaction Monitor), a Agência Espacial Europeia espera encontrar padrões na frequência de ocorrência dos sprites e finalmente compreender a sua natureza.
Elfos
Freqüentemente, os elfos se tornam companheiros de duendes no céu. Não se deixe enganar por esse nome, ele foi inventado muitos anos depois que o mundo parou de acreditar em milagres. "Elf" é uma transcrição livre de ELVES, perturbações de emissão de luz e frequência muito baixa devido a fontes de pulso eletromagnético, que significa literalmente "emissão de luz e perturbações de frequência muito baixa devido a um pulso de uma fonte eletromagnética." Esses são os contos de fadas modernos.
Elfos ionosféricos são anéis avermelhados que se espalham como a borda de uma onda de choque. Eles aparecem ao redor de sprites e tempestades especialmente poderosas em altitudes superiores a 100 km. Suas vidas são passageiras - apenas alguns milissegundos.
Os cientistas acreditam que o mecanismo de seu brilho está associado à emissão de moléculas de nitrogênio excitadas, que recebem energia de elétrons acelerados devido a descargas na tempestade subjacente. O que os conecta aos sprites e se existe algum padrão para sua coexistência ainda não está claro.
Jatos azuis
Outro fenômeno são os jatos azuis. Eles também se formam quando os elétrons são puxados para fora das nuvens de tempestade, mas ao contrário dos sprites, que exigem uma corrente lenta, os jatos precisam de um impulso direcional mais poderoso. De todos os efeitos de plasma, os jatos azuis são os mais baixos, diretamente acima das nuvens de tempestade. Nascidos em centros de tempestades ativos, os jatos atingem uma altura de 40-50 km a uma velocidade de cerca de 100 km / s, onde começam a dissipar-se gradualmente e desaparecer. Eles "vivem" mais do que os sprites, mas também são observados com menos frequência, o que complica significativamente o estudo. Não se sabe ao certo se eles são uma forma de relâmpago de alta altitude ou fenômenos mesosféricos de plasma. Os cientistas tendem a favorecer o último, mas as evidências disso ainda precisam ser encontradas.
Steves
O conhecimento sobre incêndios atmosféricos ainda é extremamente escasso. Outra prova disso é a recente descoberta de um novo tipo de radiação. Em 2017, Chris Ratzlaff, membro do grupo amador de pesquisa auroral Alberta Aurora Chasers, observou faixas de luz atípicas no céu noturno. Chris e seus associados acreditavam que esse efeito era causado por uma aurora carregada positivamente e a chamavam de "arcos de prótons". Quando as fotos de amadores caíram nas mãos do professor de física da Universidade de Calgary (Canadá) Eric Donovan, descobriu-se que, por trás de um nada notável à primeira vista, um golpe contra o fundo das estrelas era um fenômeno desconhecido para a ciência. Usando dados do satélite Swarm, Donovan descobriu que o brilho era causado por uma faixa de gás de 25 quilômetros aquecida a 3.000 ° C, localizada a uma altitude de 300 km e se movendo a uma velocidade de 6 km / s. Ao contrário de seus homólogos de movimento rápido, pode durar mais de uma hora e é sazonal por natureza, aparecendo principalmente de março a setembro. A descoberta foi chamada de "Steve" da abreviatura Strong Thermal Emission Velocity Enhancement (do inglês. "High-temperature accelerating radiaction"). Mais precisamente, o oposto. A abreviatura científica seca foi posteriormente ajustada artificialmente ao nome original dado ao fenômeno pelo descobridor. Ratzlaff batizou o brilho de Steve como uma piada, citando o desenho animado "The Woodsmen", onde os heróis encontram algo desconhecido e decidem chamá-lo de "Steve". Mais precisamente, o oposto. A abreviatura científica seca foi posteriormente ajustada artificialmente ao nome original dado ao fenômeno pelo descobridor. Ratzlaff batizou o brilho de Steve como uma piada, citando o desenho animado "The Woodsmen", onde os heróis encontram algo desconhecido e decidem chamá-lo de "Steve". Mais precisamente, o oposto. A abreviatura científica seca foi posteriormente ajustada artificialmente ao nome original dado ao fenômeno pelo descobridor. Ratzlaff batizou o brilho de Steve como uma piada, citando o desenho animado "The Woodsmen", onde os heróis encontram algo desconhecido e decidem chamá-lo de "Steve".
A própria existência desses fantasmas aparentemente simples e passageiros pode mudar a compreensão da ciência sobre a atmosfera e os fenômenos eletromagnéticos de nosso planeta. A Terra não é apenas um pedaço de rocha magnetizado coberto por uma camada de mistura de gases. É praticamente um organismo vivo, um mundo de complexas interações fundamentais que duram uma fração de momento, mas existem por bilhões de anos. Mesmo com o atual nível de desenvolvimento de tecnologia, os cientistas aprenderam muito pouco sobre o brilho atmosférico do plasma. Quase nada. Neste momento, fenômenos surpreendentes estão acontecendo sobre nossas cabeças, provando que se algo parece “muito simples”, então ainda não entendemos nada sobre isso.
Revista: Segredos do Universo №2 (147). Autor: Kirill Rogachev
