幸运降临!地面望远镜同时捕捉2种罕见高层大气闪电

我们平常看见的闪电通常是离地10公里内的对流层现象,但在雷雨云之上,其实还有更特殊也更壮观的高层大气放电现象。最近NOIRLab便发布一张新图像,由北双子望远镜同时拍下传说中的红色精灵与蓝色喷流。

中高层大气闪电与对流层的白色闪电不同,前者从云层之上出现并向外太空延伸,维持时间通常不到1秒,颜色变化也多样,因此又被称为瞬态发光事件(Transient Luminous Events,TLEs),依据形态不同包括:红色精灵、蓝色喷流、巨大喷流以淘气精灵。

红色精灵(Red sprites)是发生在离地37~80公里的大规模放电现象,通常呈红橙色,下部为卷须状、上部有弧形枝状结构,但有些红色精灵看起来像水母形状,有些则像垂直的红光柱,偶尔顶端还会出现淡红光晕,又被昵称为红萝卜精灵。

蓝色喷流(Blue jets)则常呈细锥形,从积雨云顶端一直延伸到离地40~50公里的电离层,比红色精灵还要亮,以超过每秒9.9公里的速度移动。

由于高层大气放电现象维持时间短又位于雷云之上,一般很难从地面观察到,就连从外太空拍摄都需要极大运气。因此,NOIRLab利用地面北双子望远镜同时拍到红色精灵与蓝色喷流的照片,可说是罕见中的罕见。

除了红色精灵与蓝色喷流,科学家还想捕捉到更多淘气精灵(ELVES),这是一种直径可达500公里左右的暗淡平缓闪光现象,通常仅持续1毫秒,发生在离积雨云100公里高的电离层中;2019年首次发现的幽灵(ghost)也让科学家相当有兴趣,它们在红色精灵形成后立即出现,只持续几毫秒,色呈淡淡的绿光。

(首图来源:NOIRLab)