作者:孝文 来源:新浪环球地理 发布时间:2011-12-13 12:29:26
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科学家首次拍摄红色精灵闪电3D影像

视频截图,展示了在风暴云上方出现的红色精灵(图片来源:video copyright NHK via AGU)

 从飞机上看到的闪电精灵(图片来源: Hans Nielsen and USAF/AGU)

 
北京时间12月13日消息,据美国国家地理网站报道,在美国中西部地区上空,科学家首次使用高速摄像机拍摄“红色精灵”和“蓝色喷流”闪电的3D影像。1989年,科学家首次发现红色精灵。这是一种奇特的电爆发现象,在距地面大约50英里(约合80公里)的高度形成,有时也会从雷雨云砧顶部一路奔向外太空。
 
美国阿拉斯加州费尔班克斯大学太空物理学家汉斯-斯坦巴克-尼尔森表示,闪电精灵巨大而迅速,从出现到消失只有区区10毫秒。此外,闪电精灵的亮度也极高。斯坦巴克-尼尔森在旧金山举行的美国地球物理协会会议上指出:“它们的亮度超过金星。”由于亮度太高,人们一直未能发现这种现象,直到20年前。在高空飞行的飞行员此前显然看到过这种现象,但却保持沉默。他说:“没有一名飞行员愿意承认自己看到奇怪的现象,因为人们会怀疑他们的精神出了问题。”
 
2010年夏季,斯坦巴克-尼尔森加入日本广播协会资助的一个雷暴追逐者研究团队。这些科学家搭乘两架湾流喷气机进入美国中西部高空,而后使用高速摄影机拍摄产生闪电精灵的雷暴。发现目标后,他们从两个不同角度拍摄闪电精灵以及其他电爆发,拍摄速度为每秒1万帧。就这样,他们第一次获得这些现象的3D影像。
 
研究小组成员、日本札幌的北海道大学的太空物理学家高桥幸宏表示,科学家对闪电精灵研究了20年,但仍不清楚何种因素导致这种现象。他和斯坦巴克-尼尔森指出,闪电精灵的出现需要大量能量,由雷暴上方的一个强电场触发并释放。斯坦巴克-尼尔森认为,放电可能在雷暴和电离层之间形成导电管。电离层是外层大气层的一个纤细层,在太空中延伸600英里(约合1000公里)。
 
研究小组成员、美国科罗拉多州空军学院的太空物理学家格奥夫-麦克哈格说:“传统观点认为,地面天气独立于空间天气。我们在中间层观察到这种现象。在研究院上学时,我们还将其称之为‘ignore-o-sphere’,当时认为无需对这个层给予很大关注。现在不一样了,闪电精灵就出现在这里。”
 
没有人知道闪电精灵可能对地球大气层系统产生何种重要的影响,又或者如何与空间环境发生相互作用。斯坦巴克-尼尔森指出,基于当前的了解,闪电精灵可能就像彩虹一样简单,只是一种绚烂美丽的现象,而没有太大的重要性。
 
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