Μια σπάνια καταγραφή ηλεκτρικών φαινομένων στη Μεσόσφαιρα (Red Sprites) είχαμε στην Ελλάδα μας πληροφορεί από το twitter του το meteo.gr πάνω από ισχυρές καταιγίδες στις Βόρειες Σποράδες την περασμένη Τρίτη 24/09, τις οποίες κατέγραψε πάνω απο την Βοιωτία ο κύριος Τάσος Παλαμίδας .

Πάνω η φωτογραφία του κ. Παλαμίδα και κάτω το Tweet του meteogr

Καταγραφή αυτού του σπάνιου φαινομένου είχαμε πριν 4 περίπου χρόνια στην χώρα μας από τον κ. Δημήτρη Σαγιάκο και η λήψη είχε γίνει στο Κάτω Αλεποχώρι  στις 21 Σεπτεμβρίου 2015 

Η επίσημη αναφορά έγινε μέσα από την Κεντρική Ιστοσελίδα Earth Science Picture of the Day -

Σημειώνεται οτι σε όλο τον κόσμο υπάρχουν πολλοί φωτογράφοι καταιγίδων αλλά κάποιοι κυνηγάνε το σπάνιο και πολύ δύσκολο να πετύχουν . Ενας τέτοιος είναι και ο φωτογράφος Paul M Smith που κυνηγάει σπάνια κόκκινα sprites  που εμφανίζονται πάνω από τα σύννεφα μιας καταιγίδας. . Δείτε τις καταπληκτικές του φωτογραφίες  παρακάτω 

Η ύπαρξη των sprites έχει αναφερθεί εδώ και πάνω από ένα αιώνα, αλλά μέχρι το 1989 δεν είχαν καταγραφεί σε φωτογραφική μηχανή  Το φαινόμενο που μοιάζει με ερυθρές μέδουσες προκαλείται από μεγάλες ηλεκτρικές εκκενώσεις . Tα sprites είναι ψυχρά φαινόμενα πλάσματος που στερούνται τις θερμοκρασίες των θερμών διαύλων των τροπικών κεραυνών,  έτσι ώστε να μοιάζουν περισσότερο με εκκενώσεις φθοριζόντων σωλήνων,  παρά με τις εκκενώσεις κεραυνών. 

Η παλαιότερη γνωστή αναφορά αυτών των παροδικών οπτικών φαινομένων που συμβαίνουν πάνω από τους κεραυνούς είναι του   Johann Georg Estor το 1730. Μια άλλη πρώιμη αναφορά έγινε από τους Toynbee και Mackenzie το 1886.  Ο βραβευμένος με Νόμπελ C. T. R. Wilson πρότεινε το 1925, θεωρητικά, ότι μπορούσε να προκληθεί βλάβη  στην ανώτερη ατμόσφαιρα και το 1956 παρατήρησε ο ίδιος αυτό το  φαινόμενο.. Αρχικά τεκμηριώθηκε φωτογραφικά στις 6 Ιουλίου 1989, όταν επιστήμονες από το πανεπιστήμιο της Μινεσότα, χρησιμοποιώντας μια βιντεοκάμερα χαμηλού φωτισμού, και πήραν κατά λάθος (1)  την πρώτη εικόνα αυτού του φαινομένου.. Εχουν πλέον καταγραφεί και από τον Διστημικό σταθμό 

ΠΩΣ ΔΗΜΙΟΥΡΓΟΥΝΤΑΙ

 Πολύ σύντομα αναφέρω τους τρεις πιθανούς λόγους δημιουργίας των sprites.

1. Το ηλεκτροστατικό πεδίο  2. Διαφυγή Ηλεκτρονίων  3. Ηλεκτρομαγνητική παλμός (EMP) ( Ταυτίζεται με ένα σχετικό φαινόμενο που ονομάζεται Elves.  Το νέφος φορτίζεται πριν από την εκφόρτιση κεραυνού προκαλώντας ένα αρνητικό στρώμα θωράκισης

Το θετικό CG αφαιρεί θετικό φορτίο, αλλά το αρνητικό στρώμα θωράκισης παραμένει πολύ περισσότερο χρόνο .

Το αρνητικό στρώμα παραμένει μετά την εκφόρτιση, προκαλώντας πόλωση στην ατμόσφαιρα και ένα quasi  στατικό πεδίο Ε. Αυτό μπορεί να μοιάζει με ένα γιγαντιαίο παράλληλο πυκνωτή σαν πλάκα ,  όπως φαίνεται παραπάνω. Αυτό το ισχυρό πεδίο E προκαλεί ηλεκτρική εκκένωση που παράγει sprites.

ΔΙΑΦΥΓΗ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΩΝ 

Τα ηλεκτρόνια υψηλής ενέργειας που παράγονται από τις κοσμικές ακτίνες επιταχύνονται από το ηλεκτρικό πεδίο. Μέσω συγκρούσεων, αυτά τα ηλεκτρόνια παράγουν ιόντα και νέα ηλεκτρόνια. Τα περισσότερα από αυτά τα νέα ηλεκτρόνια εξουδετερώνονται λόγω συγκρούσεων, αλλά μερικά επιταχύνονται από το ηλεκτρικό πεδίο επιτρέποντας τη διαφυγή. Έτσι κάτω από πεδίο 1MeV η ισχύς διακοπής μειώνεται με την αύξηση της ενέργειας των ηλεκτρονίων, και τα υψηλότερα ενεργειακά ηλεκτρόνια είναι ικανά να επιταχυνθούν παρά να εξισορροπήσουν.

Σε ένα επαρκώς ισχυρό ηλεκτρικό πεδίο, αυτά τα επιταχυνόμενα ηλεκτρόνια παράγουν ένα φαινόμενο χιονοστιβάδας που επιτρέπει τον αριθμό των ηλεκτρονίων να αναπτυχθούν εκθετικά, γνωστή ως φαινόμενο διάσπασης κατά τη διαφυγή. Η διέγερση σύγκρουσης με τα δευτερογενή ηλεκτρόνια παράγει οπτικές εκπομπές που θεωρούνται τα sprites (Bell et al., 1995: Roussel-Dupre and Gurevich, 1996. Yukhimuk et al., 1998)

O ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΟΣ ΠΑΛΜΟΣ

Ο ηλεκτρομαγνητικός παλμός από τη διαδρομή επιστροφής μεγάλων κεραυνών προκαλεί ηλεκτρική διάσπαση της ατμόσφαιρας υψηλού υψομέτρου πάνω από την καταιγίδα (Rowland et al., 1995, Valdiva et al., 1997). Δεδομένου ότι το φορτίο μεταφέρεται πολύ γρήγορα (0,1ms) κατά τη διάρκεια της διαδρομής επιστροφής, το EMP είναι φαινόμενα ακτινοβολίας και επαγωγικού πεδίου. Δεδομένου ότι οι sprites εμφανίζονται τουλάχιστον 5ms μετά την θετική CG και το EMP διαρκεί περίπου 1ms μετά το θετικό CG, το μοντέλο EMP φαίνεται να εξηγεί καλύτερα άλλα συναφή φαινόμενα γνωστά ως Elves που συμβαίνουν 0.35ms μετά την θετική CG.

Περισσότερα εδω