С МКС удалось зафиксировать рождение редчайших голубых джетов и «эльфов» в грозовых облаках
Говоря об атмосферном электричестве люди, как правило, подразумевают привычные грозовые либо полумифические шаровые молнии. Однако на большой высоте, над облаками, изредка наблюдаются иные разряды не до конца ясной природы. Специальное оборудование на МКС зафиксировало одно из таких явлений и приблизило ученых к пониманию так называемых ионосферных молний.
Комплекс приборов под названием Монитор взаимодействий между атмосферой и космосом (Atmosphere-Space Interactions Monitor, ASIM) был создан по заказу Европейского космического агентства. Его установили в 2018 году на внешней подвеске научного оборудования модуля Columbus Международной космической станции (МКС). В набор ASIM входят два модуля с научными инструментами: пара детекторов земных гамма-всплесков (MXGS) и оптический телескоп с фотометрами нескольких длин волн (MMIA).
Первым значительным результатом его работы стало наблюдение голубых джетов и сопутствующих им эффектов в феврале 2019 года. Изучение полученных во время этого события данных заняло более года. Научная статья с анализом ценнейшей информации о редком явлении была опубликована в журнале Nature 20 января. Ее подготовили астрофизики из Национального космического института Дании (DTU Space), занимающиеся изучением атмосферного электричества с помощью ASIM.
А вот так голубые джеты увидели фотометры ASIM. Вместо живописной картинки гораздо более информативные цифры / ©Neubert, T., Chanrion, O., Heumesser, M. et al. Observation of the onset of a blue jet into the stratosphere. Nature 589, 371–375 (2021). https://doi.org/10.1038/s41586-020-03122-6 
Инфографика Европейского космического агентства, показывающая основные цели эксперимента ASIM и в каких слоях атмосферы они возникают / ©ESA
В научной работе описаны пять вспышек в синем диапазоне видимого света длительностью около 10 микросекунд каждая. Они произошли в грозовой ячейке над Тихим океаном и одна из вспышек привела к образованию джета, достигшего стратопаузы (50-55 километров). Примечательно, что все пять разрядов сопровождались появлением «эльфов» в ионосфере (50-100 километров). Полученным оптическими приборами данным сопутствовали радиосигналы в диапазоне от трех до трехсот мегагерц.
На основе собранной информации ученые сделали ряд выводов о природе молний в верхних слоях атмосферы. В частности, подтвердилась версия, согласно которой синие джеты возникают в результате примерно тех же процессов, что вызывают обычные молнии. Также удалось уточнить характеристики лидера таких молний. И вспышки и возникший в результате одной из них джет — волны ионизации в атмосфере, по которым стекает заряд. Связь вышеописанных явлений с гораздо более высокими «эльфами» в работе датских ученых не рассматривалась.
Электрические явления в верхних слоях атмосферы слабо изучены и привлекают массу внимания физиков со всего света. Они краткосрочны и сильно различаются в зависимости от высоты. Из них ближе всего к земле синие стартеры (Blue starters), которые возникают над грозовыми облаками на высотах вплоть до 20 километров. Считается, что это «недоразвитые» синие джеты (Blue jets). Чуть выше проявляются красные спрайты (Sprite), наиболее заметные из всех подобных оптических феноменов. Эти атмосферные разряды возникают на высотах от 50 до 90 километров и могут достигать поистине исполинских размеров — вплоть до 50 километров в поперечнике. Иногда спрайты сопровождает гало, похожее на шляпку гриба.
Наконец, одни из самых загадочных — «эльфы». Их название происходит от аббревиатуры ELVES, что расшифровывается, как «источники светового излучения и низкочастотных возмущений в результате электромагнитного импульса». Эти явления достигают в диаметре четырех сотен километров и возникают на высоте около ста километров. Список оптических феноменов, связанных с электрическими разрядами в верхних слоях атмосферы на этом не заканчивается. Есть еще «тролли» (TROLL), «феи» (Pixie), «призраки» (Ghost) и «гномы» (Gnome), но их природа понятна еще меньше. Наиболее удобным местом для изучения такого «зоопарка сказочных существ» стала МКС и благодаря инструментам ASIM можно надеяться на скорый прогресс в этом деле.
Telegram 
Дзен 
VK Одной из главных анатомических особенностей эволюции рода Homo считается резкое увеличение объема черепной коробки за последние примерно два миллиона лет. За это время она в среднем увеличилась в три раза. Однако авторы нового исследования поставили под сомнение традиционную гипотезу, согласно которой этот процесс был результатом естественного отбора. По их мнению, он мог оказаться случайностью.
Сканирующая туннельная микроскопия достигла квантово-механического предела пространства-времени. Физики провели эксперимент и смоделировали перемещение одиночного электрона с атомарной точностью и скоростью в доли фемтосекунды. Результат показал границы применимости квантовых законов и объяснил механику сверхбыстрых процессов.
Британские палеонтологи установили, что самый первый окаменелый фрагмент динозавра, когда-либо найденный в Антарктиде, принадлежал титанозавру. Эта группа длинношеих ящеров-завроподов включает в себя самых огромных сухопутных существ, когда-либо ходивших по земле.
Анализ более 150 тысяч древних звезд Млечного Пути показал, что возраст космоса, судя по всему, близок к 13,8 миллиарда лет. Авторы нового исследования заключили, что сценарии, в которых Вселенную приходится делать заметно «моложе» ради решения хаббловского кризиса, плохо согласуются с наблюдениями. Это важно, поскольку возраст старейших светил — один из немногих независимых способов проверить космологические модели не по данным ранней Вселенной, а по объектам нашей собственной Галактики.
Сканирующая туннельная микроскопия достигла квантово-механического предела пространства-времени. Физики провели эксперимент и смоделировали перемещение одиночного электрона с атомарной точностью и скоростью в доли фемтосекунды. Результат показал границы применимости квантовых законов и объяснил механику сверхбыстрых процессов.
В 2025 году детекторы гравитационных волн уловили потенциальное слияние черных дыр крайне малой массы. Ученые из Университета Майами считают, что участники того события могут открыть новое направление в исследовании темной материи.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии