智利阿他加马沙漠上空现罕见“红色精灵”

世界之最 地理之最 2024-01-08 11:29:30
  智利阿他加马沙漠上空现罕见“红色精灵”
  欧洲南方天文台8月22日拍到的照片中,能看到红色精灵停留在阿他加马沙漠上空,靠近地平线的位置,并且被其它范围更广的浅绿辉光包围着。(Zdenek Bardon/ESO)
  一道道鲜艳的红色光痕,闪现在智利阿塔卡马沙漠(Atacama Desert)上空。这个罕见的空中现象,被幸运地拍了下来。
  8月22日,欧洲南方天文台(ESO)最早的观测站,位于科金博东北方1百英里沙漠中央的拉西拉天文台(La Silla Observatory),拍摄到这个奇特景象。
  由于太过罕见,数百年来,关于红色精灵的报告,一直被当作轶闻趣事,不受科学家重视。直到1989年,明尼苏达大学的科学家才首次捕捉到这种神秘的光,并于1993年才有人将其取名为“红色精灵”(Red Sprites)。                                                                                                                                                 欧洲南方天文台说,红色精灵是地球大气层一种相当稀有的高空闪电形式。出现在对流层中,离地面高度约30到55英里之间,由雷雨云顶端大规模、低温的放电所造成。
  依照红色精灵的形状,可将其分为三类。第一种为非常大型的“水母精灵”,其面积可达30平方英里。第二种和第三种很相似,分别为“柱状精灵”、“萝卜精灵”。其不同之处在于“萝卜精灵”底部,有和“水母精灵”同样的长条卷须体。卷须体的高度较低,通常呈现蓝色,而精灵其余较高的部分则呈红色。
  根据华盛顿大学地球与太空科学系,精灵的红光来源于大气层中氮分子的激发态,由雷雨云放电引发。
  红色精灵之所以如此罕见,是因为导致它们出现的闪电放电类型本身相当罕见。雷击通常为负电雷击,即从云中转移负电荷至地面。而与精灵有关的雷击,为来自大型雷雨云的云对地正电雷击,它只占所有闪电中的10%。拍摄红色精灵的高速影片,使用的是每秒1万帧的高速相机。放慢镜头,可以看到红色精灵是由一团团等离子体所组成的,直径在33到328英尺之间。
  在拉西拉天文台拍到的照片中,能看到红色精灵停留在阿塔卡马沙漠上空,靠近地平线的位置,并且被其它范围更广的浅绿辉光包围着。据欧洲南方天文台称,此辉光就是所谓的气辉,只有在无光害的地方才能清楚的看见。其成因是,白天时阳光将地球大气层内氮原子和氧原子的电子击出。到了夜晚,电子会缓慢的带正电的离子复合,也就是这一过程,导致它们发光。
  1989年,发生过一起气象气球坠毁意外。由NASA发射的平流层气球,在经过一场雷暴后,从12万英尺的高空落下,最终降落在德克萨斯州的格雷厄姆附近。由于当时还没有“精灵”这一名称,因此红色精灵在事后,才被认为可能是导致这次事件的起因。
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