3 июля 2025 года астронавт NASA Николь Айерс, находясь на борту Международной космической станции, сделала уникальный и поистине впечатляющий снимок редкого атмосферного явления — гигантского джета. Первоначальные предположения специалистов заключались в том, что на фотографии запечатлён спрайт — короткое и яркое электрическое разрядное событие в мезосфере, которое зачастую фиксируется учёными и наблюдателями в атмосферных условиях Земли. Однако после тщательного анализа было подтверждено, что Айерс удалось сфотографировать гораздо более редкое и внушительное явление — гигантский джет.
Гигантские джеты — это мощные электрические разряды, устремляющиеся от вершины грозового облака вверх, в высшие слои атмосферы, иногда поднимаясь на высоту до 100 километров. Эти события возникают при определённых условиях внутри мощных грозовых систем, когда турбулентные процессы в облаке создают ситуацию, при которой молнии не уходят вниз или в сторону, а восстают вверх, превращаясь в так называемый “электрический мост”. Такой мост соединяет вершину облака примерно на высоте 20 км с верхними слоями атмосферы, формируя огромный разряд, свидетельствующий о чрезвычайно высокой энергии. Эти разряды переносят значительный электрический заряд и являются одними из самых редких типов транзиентных светящихся явлений, известных учёным. Их появление на практике — необычайное событие, происходящее лишь при определённых условиях, связанных с интенсивностью грозовых фронтов и сложностью атмосферных процессов.
Интересно, что подобные явления могут достигать высот до сотни километров, что превышает высоту обычных молний и большинства других транзиентных световых эффектов, происходящих в верхних слоях атмосферы. Обнаружение и фотографирование гигантских джетов — важный вклад в понимание сложных электрических процессов, протекающих в атмосфере Земли, а также их связи с метеорологическими явлениями. Ученые считают, что этих событий мало изучено, и каждая новая зафиксированная фотография — ключ к разгадке их природы и механизма формирования.
Гораздо более часто наблюдаются спрайты — это короткие яркие вспышки красного или оранжевого цвета, формирующиеся в мезосфере на высотах около 80 километров. В отличие от джетов, спрайты возникают вслед за мощными молниями и проявляются как сложные структуры или пульсации, расползающиеся на десятки километров. Эти явления не связаны прямо с вершинами грозовых облаков, а, скорее, представляют собой реакцию атмосферы на электромагнитное излучение от грозы, проявляющуюся в виде ярких вспышек. Они могут принимать разнообразные формы: колонны, штопоры или пламя. Визуально спрайты выглядят как яркое, красноватое свечение, которое можно наблюдать издалека при определенных погодных условиях.
Помимо спрайтов и гигантских джетов, в верхних слоях атмосферы фиксируются и другие транзиентные световые явления, такие как гало — свечение вокруг солнца или луны, возникающее из-за преломления света в ледяных кристаллах в высоких слоях атмосферы. Также существует феномен ELVE (Emissions of Light and Very Low Frequency perturbations due to Electromagnetic Pulse Sources) — сцены очень низкочастотных электромагнитных излучений, которые возникают при мощных молниевых разрядах и распространяются на сотни километров. Эти явления часто остаются незамеченными при обычных наблюдениях с поверхности Земли, но могут быть зафиксированы с орбиты или с авиационных средств наблюдения, что дает ученым уникальную возможность изучать электрические процессы, происходящие в различных слоях атмосферы.
Данные, полученные с помощью современного орбитального и воздушного оборудования, позволяют ученым улучшить понимание сложных и редких электрических явлений, происходящих в атмосфере. Исследование этих транзиентных событий способствует развитию научных моделей атмосферных процессов, что в свою очередь влияет на прогнозы погоды и оценку климатических изменений. Особенно важно это для понимания грозовой деятельности, связанной с потенциальной угрозой для спутниковых систем и наземных инфраструктур.
Таким образом, фотоснимок, сделанный Николь Айерс, открывает новую страницу в изучении атмосферных электрических явлений и демонстрирует, насколько много еще остается неизведанного в динамичной системе нашей планеты. Каждая новая фотография, каждое новое наблюдение помогают глубже понять природу молний, спрайтов и гигантских джетов, а также их роль в глобальной электрической системе Земли. Объединяя данные космических исследований, метеорологических наблюдений и лабораторных экспериментов, ученые продолжают расшифровывать загадки верхних слоев атмосферы, что способствует развитию науки о планетарных атмосферных процессах и повышает нашу подготовленность к экстремальным погодным явлениям.
