Спрайт (молния)

Самое раннее сообщение о спрайтах принадлежит учёным Тойнби и Маккензи (1886 год).

Чарлз Вильсон в 1924 году теоретически предположил, что в верхних слоях атмосферы может произойти электрический пробой, а в 1956 году он стал свидетелем того, что, возможно, могло быть спрайтом.

Впервые это явление было зафиксировано в 1989 году случайно. Физик из Миннесотского университета на пенсии Джон Уинклер неожиданно во время грозы заметил в небе новое, неизвестное науке явление: воронкообразные вспышки света длительностью несколько миллисекунд и длиной примерно 20 км, располагавшиеся очень высоко над облаками. После этого Уинклер отремонтировал списанную чувствительную видеокамеру и во время очередной грозы смог сделать фото спрайта. Это было 6 июля 1989 года. Статью об этом он опубликовал в 1990 году^[2].

После этого начали просматривать съёмки со спутников, и оказалось, что в кадр попадали десятки таких вспышек.

Спрайты появляются в сильную грозу на высоте примерно от 50 до 90 километров, а по некоторым данным — до 130 километров (высота образования обычных молний — не более 16 километров), над мощными грозовыми облаками, где электрический заряд выбрасывается вверх. «Свечи» спрайтов (вертикальные столбы света) достигают в длину/высоту 20 км, а «голова» спрайта, то есть его наиболее яркая часть, простирается на расстояние до 50—60 км; диаметр спрайтов (их пучка) может быть до 70—100 км.

Спрайты появляются через десятые доли секунды после удара очень сильной молнии и длятся менее 100 миллисекунд. Чаще всего спрайты распространяются одновременно вверх и вниз, но при этом распространение вниз — заметно больше и быстрее.

Спрайты чаще возникают группами, чем по одному, организованы по кругу. Подвижны в небе, совершают «танцующие» движения. Люди, утверждающие, что видели неопознанный летающий объект (НЛО), могли принять за НЛО систему спрайтов^[3].

Разница цветов у спрайта объясняется различным давлением и составом атмосферы на разных высотах. На высоте 70 км азот даёт красное свечение, так что обычно спрайты ярко-красные или красно-оранжевые. Но чем ближе к Земле, тем больше давление и количество кислорода, что и меняет цвет на синий, голубой и белый.

После вспышки красных спрайтов на несколько секунд появляются так называемые зелёные призраки — как зелёное послесвечение от возбуждённого кислорода в вершинах спрайтов. Открыты 25 мая 2019 года, хотя наблюдались с 2014 года.

До сих пор о физической природе спрайтов известно крайне мало^[3].

На протяжении ряда лет учёные из космического института DTU Space при Датском техническом университете изучали спрайты при помощи камер на вершинах гор. Однако такие камеры позволяли делать лишь снимки небольших вспышек на относительно небольшой высоте.

DTU Space по заказу Европейского космического агентства подготовил набор приборов для исследований спрайтов, получивший название Монитор атмосферно-космических взаимодействий (Atmosphere-Space Interactions Monitor, ASIM)^[4]. Европейское космическое агентство стало его использовать в своих исследованиях. Разместив камеры на Международной космической станции (МКС) в 2018 году, специалисты смогли производить наблюдения за огромными вспышками^[5].

По словам Торстена Нойберта из DTU Space, одной из главных задач, которые решаются в ходе данной научной работы, является понимание природы образования вспышек и измерение частоты их появления.