幸運降臨!地面望遠鏡同時捕捉 2 種罕見高層大氣閃電

作者 | 發布日期 2021 年 02 月 28 日 13:37 | 分類 自然科學 Telegram share ! follow us in feedly


我們平常看見的閃電通常是離地 10 公里內的對流層現象,但在雷雨雲之上,其實還有更特殊也更壯觀的高層大氣放電現象。最近 NOIRLab 便釋出一張新圖像,由北雙子望遠鏡同時拍下傳說中的紅色精靈與藍色噴流。

中高層大氣閃電與對流層的白色閃電不同,前者從雲層之上出現並向外太空延伸,維持時間通常不到 1 秒,顏色變化也多樣,因此又被稱為瞬態發光事件(Transient Luminous Events,TLEs),依據型態不同包括:紅色精靈、藍色噴流、巨大噴流以淘氣精靈。

紅色精靈(Red sprites)是發生在離地 37~80 公里的大規模放電現象,通常呈紅橙色,下部為卷鬚狀、上部有弧形枝狀結構,但有些紅色精靈看起來像水母形狀,有些則像垂直的紅光柱,偶爾頂端還會出現淡紅光暈,又被暱稱為紅蘿蔔精靈。

藍色噴流(Blue jets)則常呈細錐形,從積雨雲頂端一直延伸到離地 40~50 公里的電離層,比紅色精靈還要亮,以超過每秒 9.9 公里的速度移動。

由於高層大氣放電現象維持時間短又位於雷雲之上,一般很難從地面觀察到,就連從外太空拍攝都需要極大運氣。因此,NOIRLab 利用地面北雙子望遠鏡同時拍到紅色精靈與藍色噴流的照片,可說是罕見中的罕見。

除了紅色精靈與藍色噴流,科學家還想捕捉到更多淘氣精靈(ELVES),這是一種直徑可達 500 公里左右的暗淡平緩閃光現象,通常僅持續 1 毫秒,發生在離積雨雲 100 公里高的電離層中;2019 年首次發現的幽靈(ghost)也讓科學家相當有興趣,它們在紅色精靈形成後立即出現,只持續幾毫秒,色呈淡淡的綠光。

(首圖來源:NOIRLab

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