Ustajanje munja

Prije 20 godina, u noći 5-6 srpnja 1989, u povijesti proučavanja planeta Zemlje bio je važan događaj. John Randolph Winkler, profesor, 73 godina NASA veteran, poslao grmljavinskih oblaka visoke osjetljivosti fotoaparata, a zatim, gledajući u rekordnom kadar po kadar, pronašao dvije svijetle bljeskove koji su, za razliku od munja ne idu dolje na zemlju i do ionosfere , Budući da duhovi su otkriveni - najveći visinskom ispuštanja iz Zemljine atmosfere. Oni su jasno potvrdila postojanje planete i globalni električni krug pruža nove mogućnosti za proučavanje.

Ispusti snimljeni John Winkler, koji je pokrenut s visine od 14 kilometara, a njihova veličina je veća od 20 kilometara. Mehanizam koji dovodi do njihove pojave, bilo jasno, i zahtijevaju više znanstvenih hrabrosti objaviti električnog izboja, ustajanje iz granica troposfere na visini.

Da biste dobili više uvjerljive dokaze, inspiriran Winkler čekao Minnesota pokriven uragan „Hugo”, a u noći od 22. na 23. rujna ponovno snimljena video kamerom puno kao velikim visinama ispuštanja iznad olujnih oblaka. Zanimljivo je da je formalno provedeno ovo istraživanje kao amater, jer nije uključena u program znanstvenih radova. Ali Winkler, sigurno nije amater, a djelovao odlučno, kao čovjek je svjestan svoje misije. Iz prethodnog rada na NASA je ostao neispravan high-speed kameru. On je uvjeren dekana fizičke fakulteta Sveučilišta u Minnesoti izdvojiti za popravak svojih $ od 7.000 i instalirati na kućnu opremu za analizu snimaka.

Jedinstvena snimke divovske malo prepala Winkler nije manji nego zadovoljni. Ali što ako je takav iscjedak će udariti u zrakoplovu? I znanstvenik se okrenuo kolegama iz NASA-upozorenja. Oni su sumnjali. Kakav redovima? No, iz poštovanja prema prošlosti Winkler je pogled bilješke načinjene tijekom space shuttle misije. A oni ne vjeruju svojim očima: na filmovima otkrila više od desetak takvih ispusta. Winkler je imao pravo. Kao profesionalac, on je donio stvar logičnog zaključka - publikacija u vodećim znanstvenim časopisima Geophysical Research Letters (1989) i znanosti (1990).

Članak doslovno izazvao šok među stručnjacima s područja astronomije, atmosferski elektricitet, radio fizike, atmosferske akustike, odvod plinova fizike i sigurnost zrakoplovne. Nakon tih publikacija u NASA-i nisu mogli odbiti mogući prijetnju letjelice i započeli detaljnu studiju o velikim visinama ispuštanja. Tijekom tri godine priprema za ovo djelo, s Winkler više puta konzultirao, ali nije bila uključena u program.

Na prvoj noći promatranja, 7. srpnja 1993. godine na znanstvenom postaji u blizini Fort Collins (Colorado) iznenađeni istraživači zabilježili više od 240 visokih visina ispusta. Sljedeće noći, kako bi se uklonili pogreške u određivanju visine, bio uključen specijalizirani leteći laboratorij na brodu DC-8 zrakoplova. Rezultati premašio sva očekivanja: velike epidemije otkriveni su na minimalnoj visini od 50-60 km. U čast nemirna Puck iz Shakespeareova „Sna ljetne noći”, kako su dobili ime sprite, to jest, duhove zraka. Naravno, postavilo se pitanje: zašto ti ispuštanja nisu znali ništa prije, ako je jedan snažan oluja prednji generira na desetke njih?

Analiza literature pokazuje da su mnogi ljudi vidjeli oblaci nisu uobičajene i vrlo velike znamenke za stotine godina. Oni su pozvani raketa munja, cloud-stratosfere ispuštanja gore munje i udara munje, čak i „oblak - prostor”. No, u nedostatku pouzdanih dokaza bizarne očevica jednostavno ignorirati. Oni odbacio čak i takva dobro poznata i dobro zasluženi specijalist u području atmosferskog elektriciteta, kao nobelovca Charles Thomson je Wilson, koji je 1956. godine napisao je u svom članku o sličnom fenomenu. Trebalo je intuicija, iskustvo, ustrajnost i hrabrost profesor John Winkler, da „ne može biti” vrlo brzo pretvorio u „ali tko to ne zna.” Sada, u brojnim videa na internetu, možete ispitati u detalje tih ispuštanja.

John Winkler je umro 2001. godine. Više rad na velikim visinama ispuštanja to učinio, iako je teško vjerovati, nisam htjela - nakon takvog uspjeha. Na objave u znanosti redovito naziva, ali u nacrtu, očito, nije bio uključen. U nekrologu napisao kolega kroz jad za njega. I za dobar razlog. Svaki dan, John Randolph Winkler pozdravljam crveno-ljubičaste sprites, jer je učio ljude da ih vide.

Uskoro, istraživači su otkrili cijeli light show odvija u gornjim slojevima atmosfere nad glavnim oluje. Glavni akteri u njoj (u redu od dna prema vrhu): plave zrakoplova, koji se ponekad naziva i patuljaka (nakon što su na dnu), u sredini crveno-ljubičastih sprites i aureole, a iznad njih crvenkaste prsten - plutajući na nebu vilenjaka. Ali, naravno, ne smijemo zaboraviti direktor stoji na velikom spektaklu - sjajan olujni oblaci i munje. Naime, nedavno je bend bio brojniji, ali istraživači su postupno je dobio osloboditi od duhova, meduza (neke vrste sprites) i drugi zvučan „živa bića”.

Treba napomenuti da je vježba u lijepoj ime nego samo zabava u stilu „fizike vic”, kao što se može činiti na prvi pogled. Kao što je u zabavnom poslu, znanosti, promicanje ideja i trendova je važno, jer je tu i tamo je borba za resurse. Područje znanosti da je na saslušanju u javnosti, obično financira više velikodušno. Podsjetimo, nanotehnologije, od kojih svi pričaju, ali nitko zapravo ne može objasniti što je to i zašto vam je potrebna za slanje toliko novca. No, natrag na show i detaljnu prezentaciju svih dostojan javnosti.

Vilenjaci - najviše prolazno i ​​kratkog vijeka u obitelji velikim visinama ispuštanja. Te žarko crveno-ljubičaste prstenovi pojavljuju na dnu ionosfere na visini od 80-100 km. Manje od milisekunde sjaj pojavio u središte proširena na 300-400 km i gasi. Proučavali smo patuljci nisu jako detaljno, vjerojatno zato što ne uzrokuje mnoge kontroverze i ne obećavaju značajan napredak u razumijevanju atmosferskih pražnjenja. Izrađuju se tri od deset tisućinki sekunde (300 mikrosekundi) nakon teškog udara munje od munje oblak na zemlju. Njegov prtljažnik postaje „predajna antena”, od kojih snažan sferni elektromagnetski valovi vrlo niske frekvencije počinje s brzinom svjetlosti. Za 300 mikrosekundi to samo doseže visinu od 100 kilometara, koji se pretvorio sjaj molekula dušika crveno-ljubičasta. Dalje daleko val, što je širi prsten, sve dok se ne blijedi s udaljenosti od izvora.

Plava mlaznicama, ili patuljci - najtajanstvenijih, rijetke i teško promatrati stvorenja u sastav novih velikim visinama ispusta. Patuljak izgleda kao plava uska obrnuti stožac, počevši od gornjeg ruba munje oblak, a ponekad doseže 40 km visine. Brzina propagacije mlazovi plavo - od 10 do 100 km / s. No, čudno je da je njihova pojava nije uvijek povezana s vidljivim udara groma. Na visinama gdje mlaznice početak, pritisak je još uvijek relativno visoka, a to je ne čudi da su gay. Tako sjaj zatvarač, korona izboja na žicama, iskra iscjedak, pa čak i visoke temperature plamena. To je ujedno i sjaj dušika molekula, ali ne u crvenim i ljubičastim prugama, kao u slučaju vilenjaka, a ultraljubičasto-plava.

Osim konvencionalnih zrakoplova od gornjeg ruba oblaka ponekad razbiti tzv plave predjela. Oni ne podigne iznad 30 kilometara. Neki znanstvenici vjeruju da je to samo munje prema gore, u regiji u kojoj tlak naglo pada, a zbog predjela se širi mnogo više zajedničkog munje. Drugi vjeruju njihovi zrakoplovi nerazvijena.

No, najzanimljivija vrsta plave zrakoplova zove ogromne mlazove. Počevši nije daleko od Zemljine površine, dođu do 90 km visine. Kamate na geofizičara gigantskim zrakoplova kako bi se slagala svoju veličinu, jer ta ispuštanja napraviti „non-stop let” iz troposfere do ionosfere izravno. Međutim, postoje vrlo rijetki, a pouzdanost je registrirani nema više od desetak puta. U isto vrijeme žive u djeliću sekunde, da se, u načelu, omogućuje da ih vide golim okom.

Teorija mlaznice čini tek prve korake. Nejasno je čak i ono što se čini fenomen. Ako po svojoj prirodi oni su blizu svjetlosne munje kanal u fazi razvoja, postaje jasno zašto je rođenje mlaza nije povezan s munjama: on - munja. No, možda i više u blizini analogija iscjedak unutar olujnog oblaka, koja se hrani u energiju munje kanala. U tom slučaju, da shvate prirodu zrakoplova će biti još teže, jer je teorija takva ispuštanja je u početnoj fazi razvoja.

Crvena Duhovi posvećen najveći broj opažanja i publikacija. Ovo je pravi pop zvijezda među velikim visinama atmosferskih pražnjenja. Ponekad se čini da je interes za njih kao pregrijan kao popularna pjevačica. Kako oni zaslužuju tu pažnju? Stvar je vjerojatno da su lako promatrati (ako, naravno, znamo da je to moguće). Svaki dan širom svijeta su rođeni tisuće sprites, i to je iznenađujuće da su tako dugo nije obavijest.

Duhovi - vrlo svijetao FLASH javljaju na nadmorskoj visini od 70-90 km i spustiti se do 30-40 km, a ponekad i više. U gornjem dijelu njihove širine ponekad doseže i do nekoliko desetaka kilometara. To su najveći dio velikim visinama ispuštanja. Kao i vilenjaci, duhovi se sastoji u direktnom odnosu s munjama, ali ne sve. Većina munje udara u dijelu oblaka, što je negativno nabijene (to je otprilike nalazi bliže tlu). No, 10% od munje postizanja zemlje, početi s područja pozitivnog naboja, a budući da je glavno područje pozitivnog mjestu punjenja veća od negativnog, zatim pozitivan snažnog udara groma. Smatra se da takve jake ispuštanja stvaraju duhovi Mesospheric baklju u približno jednu stotinku sekunde nakon klasa „oblak - zemlja” pražnjenja.

Red-ljubičasta duhovi boje, poput vilenjaka, povezan s atmosferskog dušika. Gornji dio sprite osvijetljen ravnomjerno, ali ispod 70 kilometara iscjedak kao isprepletenih kanala stotine metara debeli. Njihova struktura - najzanimljiviji za proučavanje određenog duh. Kanali nazivaju Vrpce po analogiji s poznatim pražnjenja iglica imati oštre rubove objekata u olujnog nevremena i visokog napona žica. Međutim, debljina zemaljska Vrpce red milimetra, a duhovi su oko 100 000 puta više. Nejasno je zašto je promjer vrpcama toliko porastao - mnogo brže od pada s visine od tlaka zraka.

Halo - jedinstveni crvenkasto-ljubičaste sjaj na nadmorskoj visini od oko 80 km. iscjedak razlog, vjerojatno, isti je kao i onaj gornji dio sprites, ali za razliku od njih, halo se uvijek pravi na munje. Duhovi također si dopustiti slobodu da bude negdje sa strane. Tu je očito neka veza između sprites i aureole, ali njegov mehanizam je još uvijek nejasno. Oni su tada pojavljuju zajedno, odvojeno. Možda halo i duhovi imaju gornji dio gdje je električno polje nije dovoljno širiti u obavljanju gušće niže zraka.

Prema geografskoj karti oluje, najbolje šanse da vide duhovi imaju stanovnike ekvatorijalnim i tropskim zonama svijeta. To je u ovom području događa 78% svih oluja. Ruski stanovnici mogu gledati sprites. Oluje vrh u našoj zemlji je u srpnju i kolovozu. To je u ovom trenutku, amateri astronomi mogu vidjeti tako lijepu stvar kao duhovi.

Prema American Repertory promatranje sprites i divovskih zrakoplova, kako bi vidjeli sprites, promatrač mora se nalaziti na udaljenosti od oko 100 kilometara od epicentra oluje. Kako bi se promatrati mlaznice, on bi trebao donijeti optiku na 30-35 stupnjeva prema oluja području. Tada će se moći gledati dio ionosfere na visini od 50 kilometara, to je područje najčešće se pojavljuju mlaznice. Promatrati sprites treba donijeti dalekozor pod kutom od 45-50 stupnjeva, što odgovara području nebu na visini od oko 80 km - mjesto gdje rođen sprites.

Za bolje i detaljnije proučavanje sprites, mlaznice i još više vilenjaka, gledatelj je bolje koristiti poseban video opreme, što će omogućiti nebeski bljesak u detalje. Najuspješniji vrijeme u potrazi za sprites u Rusiji - u razdoblju od sredine srpnja do sredine avgusta.Interesnye činjenicama

Duhovi, poput munje, nalaze se ne samo na Zemlji, ali i na drugim planetima Sunčevog sustava. Vjerojatno je to Duhovi zabilježeni su istraživanja svemira uređaja tijekom teških oluja na Veneri, Saturna i Jupitera.

Duhovi i patuljci se pojavljuju u tako velikim visinama zbog jake ionizacije zraka galaktički prašine. Na nadmorskoj visini od 80 kilometara iznad vođenje struje u deset milijardi puta veći nego u površinskim slojevima atmosfere.

Ime „duhovi” dolazi od imena šumskih duhova, kako je navedeno u komediji Williama Shakespearea „San Ivanjske noći”.

Duhovi su bili poznati čovječanstvu mnogo prije 1989. godine. Ljudi izrazio razne hipoteze o prirodi račun ovog fenomena, uključujući i činjenicu da svjetlo treperi su strana letjelica. Tek nakon što je John Winkler je uspio fotografirati sprites u ionosferi, znanstvenici su pokazali da imaju električni podrijetlo.

Boja duhovi, mlaznice i patuljci se razlikuje od visine na kojoj se pojavljuju. Činjenica da se u blizini zemljinog atmosferi usmjerena više zraka, dok je u gornjem ionosphere visoke koncentracije dušika. Zrak je plava i bijela plamen, dušik - crveno. Iz tog razloga, zrakoplovi koji su ispod duhovi su pretežno plave, dok oni sami duhovi i veći, vilenjaci - crvenkasti ton.

Ovdje je video od vrlo rijetkog fenomena - diže Lightning: