У небі над США сфотографували величезний червоний спрайт

Отримані неймовірні кадри рідкісного природного явища, яке утворилося під час сильної грози у південних районах США.

Нещодавно американському фотографу та метеорологу Полу Сміту (Paul M Smith) пощастило сфотографувати незвичайно великий і яскравий спалах червоного спрайту, розмір якого в діаметрі досягав близько 65 км! Це явище виникло у верхніх шарах атмосфери під час інтенсивної грози над півднем США, а його тривалість за словами Пола становила лише кілька мілісекунд. Як стверджує сам фотограф, це найбільший та дуже яскравий спрайт, який йому вдалося «зловити» в об'єктив камери за останні кілька років спостережень нічного неба! Для зйомок таких рідкісних природних явищ, Пол використовує сучасні фотокамери, матриці яких є дуже чутливими до слабких спалахів світла в умовах нічного неба.

Червоні спрайти (red sprite) – це величезні, але тьмяні електричні спалахи, які виникають безпосередньо над активною грозою у верхній атмосфері Землі. Їхня поява безпосередньо пов'язана з ударами лінійних блискавок між хмарою та земною поверхнею. Спрайти являють собою витягнуті плями червоного відтінку, які можуть розташовуватися як по одинці, так і групами. Середня висота виникнення спрайту становить 50 – 90 км над землею.

Вперше подібні спалахи були задокументовані на фотографії 5 липня 1989 року, коли вчені з Університету Міннесоти, використовуючи відеокамеру при слабкому освітленні, випадково отримали перше зображення цього явища. Через кілька років після відкриття їх назвали «спрайтами» («повітряними духами») у зв'язку з їхньою невловимою природою. З моменту їх відкриття у 1989 році спрайти фотографують із землі, з літаків та з космосу, вони стали предметом інтенсивних досліджень.

Виходячи з видимої форми подібних спалахів, прийнято виділяти три основні типи спрайтів:

• Медузоподібні - дуже великі та яскраві спалахи, які займають об'єм в атмосфері близько 50 х 50 км. Вони є тісною сукупністю безлічі дрібних спалахів, об'єднаних між собою з яскраво вираженими «вусиками» в нижній частині. Саме спрайт такого типу красується на фотографії Пола Сміта у цій статті.
• Колонноподібні спрайти - електричні розряди червоного кольору, у вигляді відносно тонких та вузьких стовпчиків, які іноді формують групи.
• Морковоподібні спрайти - витягнуті на вигляд спрайти з довгими вусиками в нижній частині.

У ході численних досліджень стало зрозумілим, що спрайти виникають не під час звичайних блискавок, а лише після розряду додатної блискавки «хмара-земля». Справа в тому, що більшість блискавок розвивається з тієї частини грозової хмари, яка заряджена від’ємно (вона в середньому розташована ближче до земної поверхні). Але близько 10% блискавок, що досягають землі, стартують з області додатного заряду, оскільки основна область розташування додатного заряду більша, ніж від’ємного, тому додатні блискавки потужніші. Саме такі потужні розряди породжують спрайти, що спалахують у мезосфері через соту частку секунди після розряду. Електромагнітна хвиля, яка йде від грозової хмари на деяку висоту, провокує електричний пробій (той самий спрайт). Через те, що тиск на таких висотах набагато нижчий, ніж у нижніх шарах повітря, то розряди спрайтів виглядають дифузними та дуже тьмяними. Тому їх дуже важко побачити неозброєним оком. Вусики спрайту служать йому свого роду провідним каналом, з'єднуючи голову спрайту з верхньою частиною дощової хмари.

Спрайти досить рідко виникають поодинці. Найчастіше вони з'являються парами чи трійками. Дуже великі спрайти при найближчому розгляді є комплексом більш маленьких, тісно пов'язаних одиночних спрайтів. Іноді відстань між спрайтами над окремою грозою становить близько 50 км.

Оптичні характеристики спрайтів такі, що їх ледь можна розгледіти неозброєним оком. Втім, у наш час спостереження за спрайтами ведуться за допомогою приладів та інструментів, які дозволяють посилювати отримане зображення. Вдається розглянути, що структура спрайтів дуже складна, волокниста, і жоден спрайт за своєю структурою не схожий на інший.