Chochliki, duszki i elfy.

Opracowanie: dr Marcin Kolonko, IMGW-PIB CMM

Chochliki (sprites) i elfy (elves) należą do szerszej kategorii krótkotrwałych zjawisk świetlnych (TLE – Transient Luminous Events) w górnych warstwach atmosfery (60-100 km nad powierzchnią Ziemi). Trwają zazwyczaj ułamki sekund, najlepiej je dostrzec nad chmurami burzowymi, z pokładu Międzynarodowej Stacji Kosmicznej (ISS).

Pierwsza kolorowa rejestracja sprite’a w 1994 r. Źródło: University of Alaska.

Ich istnienie zostało zarejestrowane w latach 80-tych XX wieku, na fotografiach naziemnych. Później zaczęły być dostrzegane także przez astronautów z ISS. Zazwyczaj występują nad chmurami burzowymi, krótko po wyładowaniu dodatnim. Ich geneza nie jest jeszcze w pełni poznana. Przez pewien czas nazywano je „burzowymi wyładowaniami z kosmosem”, a w końcu utarł się angielski skrót TLE.

Elfy (ELVES) uchodzą za formę impulsu elektromagnetycznego (sugeruje to także akronim Emission of Light and Very low frequency Perturbations due to Electromagnetic Pulse Sources) w górnej atmosferze, około 80-100 km ponad powierzchnią gruntu. Może osiągnąć średnicę kilkuset kilometrów. Z kolei „sprite” to skrót od Stratospheric and Mesospheric Perturbations REsulting from Intense Thunderstorm Electrification, po polsku zwany „chochlikiem” albo „duszkiem” i występuje nieco niżej.

Miejsca występowania w atmosferze różnorodnych przejściowych zjawisk świetlnych (TLE). Źródło: Carlos Miralles i Tom Nelson.

Można rzec, że w przypadku takich wyładowań kosmos pełni rolę uziemienia ziemskiej atmosfery. Różnica między chmurami burzowymi, a otoczeniem potencjałów stwarza warunki do wyładowań elektrycznych. Trwają one krócej niż błyskawica między położonymi niżej chmurami (czyli krócej niż błysk pioruna). Stąd ich dostrzeżenie z Ziemi bywa bardzo trudne. Są związane z jonosferą.

Czerwone błyski sprite’ów w ujęciu Frankie Lucena.

W ziemskiej atmosferze prąd wyładowania oddziałuje z atomami azotu (głównego składnika atmosfery Ziemi) i może on wpływać na bilans promieniowania Ziemi. Aby dostrzec błysk TLE najlepiej obserwować w sferę niebieską w nadfiolecie. Na tym koncentruje się eksperyment ASIM (Atmosphere-Space Interactions Monitor), skanowania atmosfery pod kątem takich zjawisk.

Mało kto wie, że TLE odkryto też na Jowiszu (którego aktywność konwekcyjna i burzowa przewyższa ziemską). W paśmie UV zarejestrowano błyski TLE bez burzy (gdyż ta rozgrywała się dużo głębiej w wielowarstwowej atmosferze Jowisza) i skojarzono to z położonymi niżej chmurami konwekcyjnymi. W przypadku Jowisza oddziaływanie prądu z materią zachodzi prawdopodobnie dla atomów wodoru (na Ziemi – azotu).

Błyski TLE na Jowiszu (zaznaczone żółtym kółkiem) w ujęciu spektrografu promieniowania ultrafioletowego (zliczającego fotony UV). Źródło: NASA/JPL.

Istnienie TLE bywało mylnie kojarzone z UFO, ale ich istnienie przewidziano już początkiem XX wieku (C.T.R. Wilson). Były bezszelestne, ciche i krótkotrwałe także symulowały UFO znakomicie. Bywają też widoczne dla załóg lecących na wysokim pułapie samolotów.

Przykładowe zdjęcie naziemne sprite’ów. Źródło: Jesper Gronne, Sky and Telescope online.

Odkrycia TLE na Jowiszu dokonała sonda Juno, a konkretnie spektrograf UVS. Zarejestrowała 11 błysków trwających między 0.1 a 2.5 milisekundy, o charakterze wyraźnie związanym z burzą. Można przypuszczać, że i w innych atmosferach (planet olbrzymów lub Wenus) takie zjawiska mogą mieć miejsce. Jeszcze nie rozstrzygnięto, czy na Jowiszu dostrzeżono chochliki czy elfy. W ustaleniu tego przeszkodą jest rozmieszczenie kamer UV i światła widzialnego na pokładzie sondy Juno. Szacuje się, że rozmiar zjawisk TLE na Jowiszu nie powinien przekraczać 1000 km. W przyszłości badać też można rolę pola magnetycznego planety w powstawaniu TLE.

Udostępnij