精灵闪电(精灵闪电百科)

2023-03-20 142阅读

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精灵闪电(精灵闪电百科)

时隔27年,人类再次见证木星遭受撞击,它为地球抗下了多少伤害

1993年,当美国苏梅克夫妇和天文爱好者大卫·利维进行天文观测的时候,发现了一颗围绕着木星公转的彗星——苏梅克-列维9号彗星。

他们观测后发现, 这颗彗星已经因为过于靠近木星,在洛希极限内被木星的潮汐力撕碎成21个碎片。而且,他们预言,它将在1994年7月撞上木星。

到了那一天,全世界的科学家们都将望远镜对准了木星,观测这场惊心动魄的宇宙大撞击事件。从1994年7月17日4时15分到22日8时12分的5天多时间内,21块彗星碎片分别撞在了木星的南半球,给木星造成了巨大的创伤,也让科学家们倒吸了一口凉气。

时至今日,27年过去了,人们对于这次彗木相撞事件仍然念念不忘。最近,正在对木星进行研究的朱诺号木星探测器再一次观测到了木星遭遇宇宙天体撞击。虽然没有27年前那么震撼,但同样值得注意。也正是因为没有27年前那么剧烈,所以这样的撞击才难以发现,以至于朱诺号入轨5年之后,才首次发现了这样的事件。

西南研究所的Rohini Giles和他的团队最近在朱诺号的数据中疑似发现了这次撞击事件,而这样的发现,可以用一个成语来形容,那就是机缘巧合。

这一次的数据,来自于朱诺号的紫外成像光谱仪(UVS),能够收集波长在68-210纳米之间的紫外光谱数据。通过UVS,科学家们能够更好地了解木星大气层,观察到壮观的木星极光。

我们知道,极光是带电粒子在行星磁场处发生电子跃迁而发光的现象。因此,这种现象通常只发生在磁场最强的地方,也就是行星的两极,地球如此,木星亦然。

然而,Giles等人从UVS的数据中,发现了一个诡异的亮度峰值,而且出现的区域完全不在木星的两极。这个发现引起了他们的注意,到底是什么导致了这样的发光现象呢?

既然排除了极光的可能,研究人员又开始估计"瞬时发光事件"(TLE)的可能性。此前的观测曾经发现过多次木星的TLE,其实它们都是一种非常特殊的木星闪电,绰号精灵闪电。这种精灵闪电在地球上也经常出现,不过因为地球大气以氮气为主,所以地球上的精灵闪电是红色的。而木星大气中绝大部分是氢气,所以木星的精灵闪电是蓝色的。

不过,这个猜测也很快就被推翻了。首先,这种精灵闪电和极光有一定的相似之处,和这一次的观测很不一样。其次,从规模上来讲,精灵闪电与UVS的这个数据也有着较大的区别。

最后,研究人员又提出了一个可能性比较低的猜想:会不会是仪器本身在一些巧合下出现了观测误差或者是噪音呢?显然,这个猜想的可能性的确非常低,因为如果出现误差,那么获取到的数据应该是随机分布的,而不是如此集中的。

奥卡姆剃刀理论告诉我们:一个问题能用简单的方式猜想,就不要把它想复杂。在排除了其他的可能性后,研究团队相信,剩下的那个看起来最简单的猜想,的确有可能就是正确答案。

这个简答的解释,就是陨石撞击。

虽然人类早在1994年就见证过木星被小天体撞击的壮观场面,但是对于朱诺号木星探测器来说,自从入轨到现在,它还没有见证过这样的场景。

但是,每一个人都清楚,在此期间,木星一定经历过无数次小天体的撞击。由于距离更近,朱诺号有着得天独厚的条件,可以近水楼台先得月,发现更小规模的撞击事件。因此,这一次朱诺号记录到的亮度峰值,很可能就是来自于小天体的撞击。

研究人员根据朱诺号的数据推测,如果这一次信号真的来自于一次撞击,那么撞上木星的小天体大概有250-5000公斤。诚然,这样的质量和苏梅克-列维9号彗星相比实在微不足道,但如果是撞在地球上,造成的破坏同样不容忽视。

而根据科学家的估算,这种规模的撞击,木星每年要承受大约24000次!

乍听之下,这个数字非常惊人。然而,朱诺号在轨时间已经有差不多4年半了,却只观测到这一次——还是疑似的。也就是说,即便对于朱诺号来说,捕捉到这样的场面仍然是非常困难的一件事。这是因为,对于朱诺号来说,单独观测木星某个区域的时间远比你以为的要更少。

朱诺号以椭圆形的轨道绕木星公转,平均每53天的时间会达到距离木星最近的位置上,也就是所谓的近木点。而每次在近木点附近时,UVS也只有大概10个小时的时间来收集数据。算下来,这台紫外线光谱仪每年也只有差不多70个小时能进行有效工作。

即便是这70个小时,也无法被全部有效利用。如果探测器距离木星太近,那么木星的强大磁场又会干扰朱诺号的科学仪器,使其无法收集到有用的数据。

这还不算完。朱诺号本身是在旋转的,这是为了确保探测器轨道的稳定。朱诺号平均每30秒旋转一圈,而UVS又是只在朱诺号的一次。因此,在每一个旋转周期内,它又只有不到1/4的时间能够收集数据。

正是因为这些原因,UVS的工作量远没有你想象的那么大,它所能覆盖的面积非常有限。

即便如此,它还是捕捉到了这一次撞击事件。不得不说,我们的运气还真不错。

研究人员指出:如果我们将朱诺号或者地球上的望远镜对准正确的区域,那么每年应该还有数千次类似的事件能够被我们发现。如果能够再一次捕捉到类似的事件,那也有助于科学家们确认本次撞击的真实性。

众所周知,木星凭借着自己庞大的身躯和巨大的引力,将大量从外太阳系闯入的小天体吸引到自己身上,减少了地球被它们轰炸的频率,这对于生物生存所需的稳定条件有着重要的意义。随着这样的撞击事件发现越来越多,我们也将越来越意识到木星为地球抗下了多少伤害。

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西藏惊现超罕见精灵闪电,这一景象是如何形成的?

西藏惊现超罕见精灵闪电。精灵闪电分为上下两部分——顶部是一柱或光束,通常是红色的,持续向下到70千米的高度;底部逐渐变为蓝色卷曲的丝状结构,像一条悬挂的丝带,宽5 ~ 10公里,可延伸至海拔40公里以上。

闪电中的红色是大气中氮分子在600 ~ 700纳米处的红色光谱带。它也发射300到400纳米的蓝色波长,但强度较低。虽然既有红色也有蓝色,但我们受到光传播和视觉识别效率的限制,所以我们看到的大多是红色。再加上闪电耗时不到1/30秒,而且不可预测,这就给闪电起了个名字红色精灵。红色精灵闪电很难捕捉。不过,在理想情况下,红色精灵会产生短暂的光爆发,很容易被低光相机捕捉到,甚至可以用肉眼看到;但大多数时候,光会在路上衰减,很容易隐藏在普通的闪电后面,或者在城市灯光中消失。如果周围的静态地表空气不够可见,背景光不够暗,城市光污染不够严重,红色精灵闪电往往很难被发现。

为了拍摄红色精灵,需要确定一般的观察范围并设置精密的设备,还要碰碰运气。据捕捉到红色精灵的天文摄影师说,他们的目的是拍摄星星和银河系,他们拍摄到红精灵闪电完全是偶然的。这“红色精灵”,起源于5月20日凌晨南亚的一团对流云团。对流云非常密集,会引发很多雷暴活动。在摄影师拍摄这张照片的三个多小时里,“红色精灵”几乎每隔一两分钟就出现一次。

红色精灵闪电的机制与普通闪电完全不同。这样的闪电被认为是由雷暴云和它上面的高层大气之间的电压和电荷差异引起的;其他人认为红色精灵是由雷暴中的电流引起的,该电流向上激发,并与进入大气层的等离子体气体发生电反应。红色精灵闪电出现在比普通闪电高得多的地方,通常在离地面数十公里的地方,而且长度非常长,有时长达50到60公里。

喜马拉雅山再现红色精灵闪电,宛如射向太空的信号,怎么形成的?

近日,在中国喜马拉雅山脉西藏自治区的苏日玛周边,摄像师们可以说过足了“拍照瘾”,陆续捕获了少见的“红色小精灵”雷电,这类极其特别的雷电,在多年以前,或是十分神密,并且被捕获工作频率非常少的“传说故事级”天气现象,而在中国喜马拉雅山脉地区近一个月来屡次发生,不仅更新了这种情况发生的多种记录,并且也伴随着媒体传播变成大家讨论的话题讨论。

根据报导出的界面,我们可以见到,在间距路面较高的空气中,有时候会发生红色的花纹,这种花纹或十分聚集,或仅有寥寥无几多条,如同从上空某点向太空发送出数据信号,因而被大家品牌形象地称之为“射向太空的雷电”。而这种情况的发生概率很低,并且时长十分短,仅有几微秒到几十微秒中间,因而界面的捕捉到十分艰难,宛如小精灵一样神秘莫测,因而一些人也称作“精灵闪电”。

“精灵闪电”是怎样生成的呢?“精灵闪电”在学术研究上,有一个标准的名字,即“瞬态发亮事情”,瞬态这个词描述的便是它的发亮延续时间十分短,说明它是一种在一瞬间发生的、在超高处的一类空气闪光状况事情,其发生的高宽比要比一般的云彩要高,大部分是在10多少公里到90千米这一范围内。

大伙儿了解,不论是一般的雷电,或是“精灵闪电”,抑或是极光现象,全是空气分子结构遭受明显力量的危害,而发生的一瞬间水解而致,只不过是他们中间的产生原理略微区别且主要表现的高低有所区别罢了。

例如,流星的发生,是太阳风所带上的高能粒子,在地球电磁场的帮助下集聚到两方面地区,与高处空气分子结构发生相互影响所生成的。

一般雷电则是空气中的冰霜化学物质强烈磨擦造成正负电荷,各自聚集于积雨云的上下一层,当正电荷集聚到一定水平后,会穿透正中间的气体,进而造成激烈的自放电状况。

而“精灵闪电”的产生,与一般闪电的形成有紧密的关联,通常发生在极强雷暴云的上端。当雷暴云内部结构发生明显的雷电以后,会形成较强的电磁效应,这类电磁效应进一步向高处方位发展趋势,进而在雷暴云的顶部产生空气静电场基因突变,进而导致不一样种类的“精灵闪电”。

可以说,“精灵闪电”的产生,离不了很强的雷暴云,这也是“精灵闪电”存有的基本。但这并不代表着拥有明显的雷暴云,就一定会产生“精灵闪电”,从某种程度上而言,是可遇而不可求的事。在我国摄像师们在喜马拉雅山地域短期内内,就拍照到了数百张“红色小精灵”相片,可以说当今世界全是少见的。

被大家人眼所看见的“精灵闪电”,本质是气体分子结构遭受明显力量的“刺激性”,引起产生的水解球,依据动能键入和危害的水平不一样,“精灵闪电”的状态和颜色会出现较为突出的差别,在其中比例最大的为两大类“精灵闪电”情况,一种是“红色小精灵”,此外一种是“蓝色精灵”。

这二种“精灵闪电”的产生原理类似,全是空气中的氢气分子结构遭受激起后所生成的辐射源发亮。往往会出现红、蓝二种颜色的区别,重点在于N2分子结构遭受激起的水平不一样,在其中红色是被动能激起的程度低时所造成,而蓝则意味着N2分子结构受激起程度高。这二种颜色的“精灵闪电”发生的工作频率,以深蓝色较为稀缺,很难被我们所捕获。

除开以上二种情况外,也有一种更加稀有的“精灵闪电”,即翠绿色精灵闪电,它是空气中的氧气分子遭受明显力量的激起而产生,从形成原理和生成的标准看,翠绿色“精灵闪电”的发生标准更加严苛、延续时间更短、色度更加薄弱,现阶段全世界仅有多起观察实例,这类“精灵闪电”因而也被我们称之为“翠绿色鬼火小精灵”。

“精灵闪电”的发生工作频率为什么愈来愈高?古代历史,“精灵闪电”被大家观察到的可能性是特别小的,以致于这一状况最开始被观测到的情况下,大家将其与“神密”、“不明能量”、“地外文明”这些联络在了一起。之后,伴随着大家观察技术应用的提高及其科学合理认知水平的提升,慢慢发觉这也是一种常规的天气现象,其产生机制也被我们所破译,那样为什么近些年“精灵闪电”这种情况发生的次数越发高了呢?

这里头的缘故,小编觉得主要是有两个,一种是拍摄实验仪器愈来愈高精密,尤其是极高感监控摄像头的发生,为大家捕获这类一瞬间发生的状况给予了承载和标准。而另一个缘故,那便是伴随着全球气候变暖的不断,全世界恶劣天气的发生工作频率大幅提升,尤其是像强台风、雷电等,发生的频次和范畴大幅提高,而“精灵闪电”所依靠的明显动能释放出来、极强的雷暴云这种基本更易于达到。

因而,“精灵闪电”的多次发生,一方面为大家更合理地去认识和喜欢这类稀有的天气现象,给予了更多的机遇。可是,这类更加经常的问题发生,从某种程度上而言,也表明了全球气候变化对当然体系的意见反馈,也是对咱们人们生产制造生活观念的一种警告。阅读者小伙伴们,您说成这一理吗?

近日在喜马拉雅山的精灵闪电,从科学的角度看是如何形成?

近日在喜马拉雅山的精灵闪电,从科学的角度看是如何形成?雷电是自然界中最常见的,也是令人心灵震颤,无比恐惧的自然现象。在远古时期人们甚至对它顶礼膜拜,尊为神灵。为什么会有雷电呢?

实际就是磁暴,天空中产生磁暴后能听见雷声,地球内部发生磁暴后就会激发出地震,有时候许多地震都是人为造成的。因为人类用避雷针把闪电引入地下,与地球产生的地磁场发生的碰撞,就出现地震了!应该把雷电引向特定的区域,如大海,使雷电失去活性,简单的说就是导电作用!

直到近代,科学家才对雷电的产生给予了科学的解释。雷雨的积雨云下层以及地表会富集相反的电荷,于是就在云层和地表之间形成了巨大的电势差,这个电势差会达到几十兆伏。我们其实都生活在一个由带正电荷的外层大气和带负电荷的地面构成的巨型电容器中,在阳光明媚的日子里,你似乎不会感觉到电荷的存在,因为周围的大气不会自动放电来打扰到你。

当雷雨云形成,它与地表的巨大电势差就会显示出它的威力。它们的高压电场会使空气电离,离子又会撞击附近的空气分子,又产生新的离子,于是就产生了一条电离通道,电荷迅速沿着通道放电,就是我们看到的闪电。放电产生热量加热空气,空气膨胀摩擦发出巨响,这就是我们听到的雷声。

当大气层聚集了雷雨云,地表又富集了大量的相反电荷,它们互相接近时就会发生闪电和雷。但为什么会产生富集大量电荷的雷雨云,地表为什么会富集这么多的电荷,仍然没有共同认可的科学解释。虽然我们解释的时候觉得是很简单的一种现象,但实际闪电的形成要复杂的多的多。

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