黑暗蓬松的雷云不仅能引发剧烈的风暴,它们还能发出地球上最强烈的闪光——以及被称为“超音波精灵”的灿烂天空。现在,新的发现更清楚地描绘了暴风雨天空中寂静间歇中发生的事情。
很长一段时间以来,科学家们一直在宇宙深处寻找伽马射线。1994年,
杏耀平台经营之道 ,杏耀美国国家航空和宇宙航行局(NASA)的一台仪器在向太空观测这些信号时,碰巧捕捉到了地球附近某个地方发出的伽马射线闪光——地球雷云。
这些闪光是地球上最富能量的自然现象,后来被称为地球伽玛射线闪光(TGFs)。它们是雷暴产生的强电场刺激大气粒子时产生的,然后大气粒子发射辐射。但对于这种高能量现象的成因,人们所知甚少。
为了找出这个问题的答案,一组研究人员分析了国际空间站上欧洲航天局的一个名为“大气-空间相互作用监测器”(ASIM)的仪器的数据。ASIM的首席科学家、12月10日发表在《科学》(Science)杂志上的一项研究的主要作者托斯滕·诺伊伯特(Torsten Neubert)说,ASIM是第一个用于探测TGFs的仪器,而不是探测外太空中更亮的二重身。
他们的测量结果显示,在一次雷击中,一系列非常具体的事件只持续了几毫秒。首先,他们检测到了光的增加,这与闪电的产生相对应。在这个过程中,云既产生电场,又产生引线——电离空气的路径。然后他们在x射线和伽马射线中检测到一个大的峰值,这与TGF相对应,然后是一个巨大的光脉冲, 杏耀平台 ,Neubert告诉Live Science。
这种光脉冲从雷雨云上升到电离层,电离层是离地球表面约50至600英里(80至1000公里)的大气层区域。诺伊伯特说,这个脉冲“如此强大,以致于它激发了电离层的较低区域”,电离层大约有100公里宽。换句话说,它激发了电离层中的自由电子,然后这些电子开始与中性氮碰撞,然后发出辐射。
这种辐射是由另一种类似于极光的天气现象定义的,它被称为“精灵”,在这种现象中,几毫秒长的可见光和紫外线辐射在雷击周围形成一个不断扩大的环。然而,这些发光的天体只有用最灵敏的设备才能看得见。
在这项研究之前,精灵被认为与雷暴无关。Neubert说,他们的发现表明,同一道闪电同时触发了TGFs和精灵,尽管还不清楚TGFs是否在产生精灵方面有任何作用。他还说,目前还不清楚TGFs和elf是否在每次雷击时都会发生,但它发生的频率可能比我们所能探测到的要高得多。
12月10日发表在《地球物理研究大气杂志》(Journal of Geophysical Research atmospheric)上的另一项最新发现表明,杏耀网址TGFs恰好发生在可见闪电之前。根据一份声明,这些明亮的闪光发生在电流脉冲穿过带电的云,成为闪电之前。这两项研究都在本周于旧金山举行的美国地球物理联盟年会上发表。
Neubert说:“在太空观测闪电的过程中发生了很多事情,”有些是为了监测天气,有些是为了理解闪电现象。“总的来说,未来几年将会是非常精彩的几年。”