Красные спрайты над пустыней Татакоа
Какое-то разгневанное божество мечет молнии Силы над пустыней Татакоа в Колумбии? На фотографии — красный спрайт с множеством стримеров — одно из самых необычных электрических явлений в земной атмосфере.
Чтобы понять, чем спрайт отличается от обычной молнии, следует вспомнить механику привычного разряда. Частицы в грозовом облаке сталкиваются друг с другом, теряют электроны, и у основания облака накапливается отрицательный заряд. Этот заряд отталкивает отрицательные заряды вглубь Земли, отчего поверхность планеты становится заряженной положительно. Противоположные заряды притягиваются, тянутся навстречу друг другу — и в какой-то момент воздух между ними перегревается, вспыхивая белым разрядом плазмы.
Кликните на изображение, чтобы увидеть фото в высоком разрешении.
Молния, растущая вверх
Красные спрайты устроены иначе. Это миллисекундные события, которые запускает положительная молния типа «облако — земля». В отличие от обычного разряда, спрайт уходит не вниз, а вверх — в мезосферу, где воздух уже слишком разрежен для того, чтобы порождать гром.
Высота, на которой они разыгрываются, впечатляет: спрайты вспыхивают в диапазоне примерно от 50 до 90 километров над поверхностью Земли. Для сравнения, обычные грозовые облака не поднимаются выше 15–20 километров. То есть спрайт разворачивается втрое-впятеро выше самой грозы, его породившей.
Красное свечение спрайтов рождает нагретый молекулярный азот. Любопытно, что физически это не совсем молния: спрайт — явление холодной плазмы, лишенное раскаленного канала обычного разряда. По природе он ближе к свечению люминесцентной лампы, чем к удару молнии.
Точный механизм их возникновения до конца не выяснен, у ученых есть несколько версий. Одна из них состоит в том, что предшествующая положительная молния обнажает отрицательно заряженное ядро облака перед положительно заряженной верхней атмосферой — и эти заряды получают возможность соединиться.
Загадка, которой всего 37 лет
Спрайты — на удивление молодая глава в науке. Отрывочные визуальные сообщения о странных вспышках над грозами восходят как минимум к 1886 году, а пилоты десятилетиями докладывали о необъяснимых явлениях в верхних слоях атмосферы. Но все это оставалось байками: слишком коротки эти события и слишком высоко они происходят.
Впервые спрайт удалось сфотографировать лишь 4 июля 1989 года — ученым Университета Миннесоты, причем случайно, во время обычной съемки грозы. С тех пор спрайты запечатлели на видео тысячи раз.
И самое интересное: спрайты — явление не только сугубо земное. Аппарат NASA «Юнона» наблюдал спрайты в атмосфере Юпитера. Значит, эта необычная электрическая пиротехника разыгрывается и на других планетах.
Место съемки тоже неслучайно. Пустыня Татакоа (Desierto de la Tatacoa) в Колумбии — второй по засушливости регион страны, лабиринт каньонов и скальных образований красных и серых оттенков. В сентябре 2019 года она получила статус Starlight Destination, став первым таким местом в Колумбии. Благодаря идеальным климатическим условиям и удаленности от городской засветки, она признана одним из лучших мест в мире для астрономического туризма. Темное небо здесь позволяет разглядеть то, что в городе никто бы не заметил.
