Chemie blesků
Každou sekundu vznikne v zemské atmosféře zhruba 45 blesků, když silné reakce v bouřkových oblacích změní chemické složení v nich i kolem nich. Již brzy přitom bude sada evropských přístrojů přímo z vesmíru studovat tyto silné výboje a snažit se najít stopy po jejich vlivu na klima.
Přístroj ASIM (Atmosphere-Space Interactions Monitor) dorazil na Mezinárodní kosmickou stanici, aby nám pomohl nahlédnout do fyziky vysokoenergetických fenoménů na hranici vesmíru.
Zařízení bude těžit ze své polohy ve výšce 400 km nad povrchem, což mu dovolí sbírat data bez omezení například oblačností.
„Dozvíme se o vlivu silných bouří na horní vrstvy atmosféry, kde dochází k elektrickým výbojům. Zvláště rádi bychom našli odpověď na otázku, cože je iniciuje,“ vysvětluje koordinátor vědeckého týmu na Dánské technické univerzitě Torsten Neubert.
Měření nám pomohou pochopit, jak elektrická pole v oblacích urychlují elektrony na takové rychlosti, že v některých případech dochází až ke vzniku gama záření a rentgenových paprsků.
Dopad na klima
Blesky mají přímý vliv na koncentraci plynů, které jsou důležité pro zemské klima.
„Vliv bouří na klima je významný, ovšem musíme získat přesnější data, abychom se o této vazbě dozvěděli více,“ vysvětluje Torsten Neubert.
„Chemické změny v atmosféře jsou stále spojeny s mnoha nejasnostmi. Nové zařízení nám pomůže lépe sestavit atmosférické modely a výpočty týkající se chování klimatu.“
Hry světla a energie
Vysoko v atmosféře nabývají elektrické výboje mnoha forem a existují pouze krátce. V nejlepším případě milisekundy. Tyto „přechodné světelné události“ přitom vytváří barevné jevy, které mají pohádková jména: skřítci, modré výtrysky a elfové.
Skřítci jsou záblesky způsobené elektrickými vývoji v mezosféře, která se nachází ve výškách 50 až 100 kilometrů nad povrchem. Připomínají načervenalé medúzy s chapadly směřujícími dolů.
Modré výtrysky se šíří směrem vzhůru do stratosféry z vrcholků mraků. Kosmonaut ESA Andreas Mogensen zaznamenal pulsující modré výtrysky na kameru během své první mise na Mezinárodní kosmickou stanici v roce 2015.
Ovšem nejvýše ze všech těchto jevů jsou elfové, soustředné kruhy, které se často objevují jako tlumená rozšiřující se záře do šíře až 400 km. Jsou za nimi kolize elektronů a excitované molekuly dusíku.
Nejnovější evropský přístroj ve vesmíru pomůže detekovat gama záření z bouří, které je doprovázeno energetickými elektrony a jejich partnery ze světa antihmoty, pozitrony.