Os cientistas descreveram o fenômeno do apokamp, descoberto e reproduzido por eles em condições de laboratório - a formação de jatos de plasma azul e vermelho surgindo na curva de descarga dos gases. O fenômeno descoberto pode ser usado para estudar fenômenos luminosos observados na atmosfera superior a alturas de dezenas de quilômetros acima de regiões com atividade de tempestades. Os resultados das pesquisas dos funcionários do Instituto de Eletrônica de Alta Corrente SB RAS são descritos com mais detalhes na revista Physics of Plasmas. O estudo de descargas de pressão atmosférica difusa e suas aplicações foi apoiado pela Russian Science Foundation (RSF).
Os cientistas observaram o novo fenômeno pela primeira vez durante experimentos para criar plasma de pressão atmosférica difusa. Eles notaram que os jatos de plasma pareciam perpendiculares ao meio do canal de descarga. Repetindo os experimentos, os cientistas estabeleceram o local onde o jato surge - a área da curva do canal de plasma, e o fenômeno foi denominado apokamp das palavras gregas από - "de" e κάμπη - "curva". Para a ocorrência desse fenômeno, são necessários dois eletrodos e um gerador de pulso periódico, que forma pulsos de alta tensão. Nesse caso, o canal de descarga elétrica deve dobrar, por exemplo, devido à inclinação dos eletrodos. Um jato de plasma é formado a partir dessa curva. Um apokamp é mais provável de ocorrer se o gás ou a mistura de gases usados contiver componentes eletronegativos como o oxigênio.
O plasma Apokampus consiste em duas partes: um ramo, que está em contato com um lado do canal de uma descarga periódica de pulso, e um fluxo - um streamer (canal ionizado no gás), cuja frente se move a uma velocidade de 100 a 220 quilômetros por segundo. A temperatura plasmática do apokampus em suas diferentes partes varia de 100 a 1300 ° C.
O fenômeno descoberto pode ser usado para estudar jatos azuis (jatos) e sprites vermelhos - processos elétricos naturais na atmosfera superior acompanhados de brilho. O interesse por seu estudo aumentou significativamente nos últimos anos devido ao surgimento de meios técnicos de observação cada vez mais avançados: estações espaciais e laboratórios de aeronaves especiais. No momento, pouco se sabe sobre a natureza desses fenômenos.
Experimentos realizados no Laboratório de Radiação Ótica do Instituto de Eletrônica de Alta Corrente (ISE) do Ramo Siberiano da Academia Russa de Ciências mostraram que muitas propriedades dos jatos azuis e sprites vermelhos coincidem com as propriedades dos apokamps nas pressões correspondentes. Assim, as frentes do jato azul e do apokamp se movem na mesma velocidade, e as características espectrais dos jatos azuis e sprites vermelhos coincidem com as características espectrais do apokamp. Além disso, o apokamp, os jatos azuis e os sprites vermelhos são semelhantes em cor e forma. Por exemplo, os jatos azuis também têm duas partes. O inferior, adjacente à nuvem de tempestade, brilha em branco, como o apêndice no apokamp. A parte superior tem a forma de um jato azul e é uma serpentina.
Apokampi em diferentes pressões (em milímetros de mercúrio) / Eduard Sosnin.
“Como as descargas atmosféricas em grandes altitudes são muito difíceis de estudar e esses trabalhos estão associados a altos custos de material, graças à descoberta do modo de descarga com um apokamp, alguns desses estudos podem ser realizados em laboratórios, criando jatos azuis em miniatura e sprites vermelhos”, acrescentou um dos autores do trabalho, Viktor Tarasenko. "É muito mais fácil do que em condições naturais."
