В небе над США зафиксирован огромный красный спрайт
© Li Xuanhua
Получены невероятные кадры редкого природного явления, которое возникло во время сильной грозы в южных районах США.
Недавно американскому фотографу и метеорологу Полу Смиту (Paul M Smith) посчастливилось запечатлеть необычно крупную и яркую вспышку красного спрайта, размер которой в поперечнике достигал около 65 км! Это явление возникло в верхних слоях атмосферы во время интенсивной грозы над югом США, а его продолжительность по словам Пола составила всего несколько миллисекунд. Как утверждает сам фотограф, это наиболее крупный и яркий спрайт, который ему удалось поймать в объектив камеры за последние несколько лет наблюдений ночного неба! Для съёмок таких необычных природных явлений, Пол использует современные фотокамеры, матрицы которых крайне чувствительны к очень слабым вспышкам света в условиях ночного неба.
Красные спрайты (red sprite) – это огромные, но слабосветящиеся электрические вспышки, которые возникают непосредственно над активной грозовой системой в верхней атмосфере. Их появление напрямую связано с ударами линейных молний между облаком и землёй. Спрайты представляют собой вытянутые пятна красноватого оттенка, которые могут располагаться как по отдельности, так и группами. Средняя высота возникновения спрайта составляет 50 - 90 км над землёй.
Читайте также
Впервые подобные вспышки были задокументированы на фотографии 5 июля 1989 года, когда ученые из Университета Миннесоты, используя видеокамеру при слабом освещении, случайно сняли первое изображение данного явления. Спустя несколько лет после открытия их назвали «спрайтами» (воздушными духами) в связи с их неуловимой природой. С момента их открытия в 1989 году спрайты фотографируют с земли, с самолетов и из космоса, они стали предметом интенсивных исследований.
Исходя из видимой формы подобных вспышек, принято выделять три основных типа спрайтов:
- Медузоподобные - очень крупные и яркие вспышки, занимающие объём в атмосфере около 50х50 км. Они представляют собой тесную совокупность множества мелких вспышек, объединённых между собой с ярко выраженными «усики» в нижней части. Именно спрайт такого типа красуется на фотографии Пола Смита в данной статье.
- Колоннообразные спрайты - электрические разряды красного цвета, в виде относительно тонких и узких столбиков, которые иногда формируют группы.
- Морковообразные спрайты - вытянутые на вид спрайты с длинными «усиками» в нижней части.
В ходе многочисленных исследований стало ясно, что спрайты возникают не при обычных молниях, а только при положительной молнии «облако-земля». Дело в том, что большинство молний развивается из той части облака, которая заряжена отрицательно (она в среднем расположена ближе к земле). Но 10% молний, достигающих земли, стартуют из области положительного заряда, а так как основная область расположения положительного заряда больше, чем отрицательного, то положительные молнии мощнее. Именно такие мощные разряды порождают спрайты, вспыхивающие в мезосфере примерно через сотую долю секунды после разряда. Электромагнитная волна, идущая от грозового облака вверх на некоторой высоте, провоцирует электрический пробой (тот самый спрайт). В силу того, что давление на таких высотах гораздо ниже, чем в тропосфере, то разряды спрайтов выглядят диффузными и очень тусклыми. Поэтому их очень трудно увидеть невооружённым глазом. Усики спрайта служат ему своего рода проводящим каналом, соединяя голову спрайта с верхней частью кучево-дождевого облака.
Спрайты довольно редко возникают по одиночке. Чаще они появляются парами или тройками. Очень большие спрайты при ближайшем рассмотрении представляют собой набор более маленьких, тесно связанных одиночных спрайтов. Иногда расстояние между спрайтами, возникающими над отдельной грозой, составляет 50 км.
Оптические характеристики спрайтов таковы, что их едва можно разглядеть невооружённым глазом. Однако сейчас наблюдения за спрайтами ведутся с помощью приборов и инструментов, позволяющих усиливать полученное изображение. Удаётся рассмотреть, что структура у спрайтов очень сложная, волокнистая, и ни один спрайт по своей структуре не похож на другой.
