Красные электрические вспышки, которые загадочным образом появляются в сильную грозу на высоте порядка 50-130 километров (при том, что высота формирования «обычных» молний, как правило, не превышает 16 километров), давно озадачивают учёных. Теперь они могут вздохнуть с облегчением, так как недавнее исследование продемонстрировало, как именно формируется этот редкий вид грозовых разрядов, получивших название «атмосферные спрайты».
Исследование показало, что спрайты формируются в ответ на какие-либо «аномалии» в плазме ионосферы — слоя, расположенного чуть выше плотной низкой атмосферы, простирающегося на высоте от 60-до 90 км. Так как аномалии в ионосфере могут повлиять на радиосвязь, спрайты могут быть чрезвычайно полезными для идентификации аномалий, следовательно, предупреждения сбоев со связью, отмечают исследователи.
По словам инженера-энергетика Victor Pasko из Университета штата Пенсильвания, который является автором статьи о результатах исследования, опубликованной 7 мая 2014 года в журнале «Nature Communications», цель исследования залучалась в том, чтобы выяснить, как образуются и в последующем развиваются спрайты.
Спрайтами принято называть мощные электрические разряды, происходящие над грозовыми облаками. Они чем-то похожи на красно-оранжевые медузы с синеватыми щупальцами, объясняет Victor Pasko
Для образования спрайтов в обязательно порядке необходимы грозы, однако далеко не все грозы производят спрайты. Последние исследования показали, что эти красные вспышки образуются в результате «сбоев» в ионосфере.
В ходе исследования Victor Pasko и его коллеги проанализировали высокоскоростное видео спрайтов и разработали модель того, как именно развивается и исчезает аномальный грозовой разряд. Они использовали модель, дабы попытаться воссоздать условия формирования спрайтов.
Анализ видео показал, что спрайт в вертикальном направлении распространяется гораздо быстрее, чем в горизонтальном, что указывает на неоднородность распределения плазмы ионосфере.
Для изучения динамики спрайта команда использовала двумерную математическую модель движения заряженных частиц в спрайте. «Неисправность» в плазме, по мнению учёных, может быть обусловлена несколькими причинами. Например, она может возникнуть из-за сгорания метеора в верхних слоях ионосферы.
