智利阿他加馬沙漠上空現罕見「紅色精靈」

【2022年08月29日訊】(記者李宛鴻編譯報導)一道道鮮豔的紅色光痕,閃現在智利阿塔卡馬沙漠(Atacama Desert)上空。這個罕見的空中現象,被幸運地拍了下來。

8月22日,歐洲南方天文台(ESO)最早的觀測站,位於科金博東北方1百英里沙漠中央的拉西拉天文台(La Silla Observatory),拍攝到這個奇特景象。

由於太過罕見,數百年來,關於紅色精靈的報告,一直被當作軼聞趣事,不受科學家重視。直到1989年,明尼蘇達大學的科學家才首次捕捉到這種神祕的光,並於1993年才有人將其取名為「紅色精靈」(Red Sprites)。

歐洲南方天文台說,紅色精靈是地球大氣層一種相當稀有的高空閃電形式。出現在對流層中,離地面高度約30到55英里之間,由雷雨雲頂端大規模、低溫的放電所造成。

依照紅色精靈的形狀,可將其分為三類。第一種為非常大型的「水母精靈」,其面積可達30平方英里。第二種和第三種很相似,分別為「柱狀精靈」、「蘿蔔精靈」。其不同之處在於「蘿蔔精靈」底部,有和「水母精靈」同樣的長條卷鬚體。卷鬚體的高度較低,通常呈現藍色,而精靈其餘較高的部分則呈紅色。

根據華盛頓大學地球與太空科學系,精靈的紅光來源於大氣層中氮分子的激發態,由雷雨雲放電引發。

紅色精靈之所以如此罕見,是因為導致它們出現的閃電放電類型本身相當罕見。雷擊通常為負電雷擊,即從雲中轉移負電荷至地面。而與精靈有關的雷擊,為來自大型雷雨雲的雲對地正電雷擊,它只佔所有閃電中的10%。

拍攝紅色精靈的高速影片,使用的是每秒1萬幀的高速相機。放慢鏡頭,可以看到紅色精靈是由一團團等離子體所組成的,直徑在33到328英尺之間。

在拉西拉天文台拍到的照片中,能看到紅色精靈停留在阿塔卡馬沙漠上空,靠近地平線的位置,並且被其它範圍更廣的淺綠輝光包圍著。據歐洲南方天文台稱,此輝光就是所謂的氣輝,只有在無光害的地方才能清楚的看見。其成因是,白天時陽光將地球大氣層內氮原子和氧原子的電子擊出。到了夜晚,電子會緩慢的帶正電的離子復合,也就是這一過程,導致它們發光。

1989年,發生過一起氣象氣球墜毀意外。由NASA發射的平流層氣球,在經過一場雷暴後,從12萬英尺的高空落下,最終降落在德克薩斯州的格雷厄姆附近。由於當時還沒有「精靈」這一名稱,因此紅色精靈在事後,才被認為可能是導致這次事件的起因。◇#

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