حسگرهای ایستگاه فضایی منبع «جت‌های آبی» را پیدا کردند

دانشمندان سرانجام به توضیحی برای جرقه‌هایی که باعث ایجاد «جت‌های آبی» می‌شوند، دست پیدا کردند. جت‌های آبی، رعد و برق‌های عجیب و غریبی هستند که از ابرهای طوفان‌زا به سمت استراتوسفر بالا می‌روند و در کمتر از یک ثانیه به ارتفاع پنجاه کیلومتری از سطح زمین می‌رسند.

درست همان طوری که رعد و برق‌های عادی، گازهای لایه‌های زیرین اتمسفر را برانگیخته می‌کنند و سفید رنگ می‌شوند، جت‌های آبی نیتروژن درون استراتوسفر را برانگیخته می‌کنند تا رد آبی رنگ‌شان را به وجود آورند. آن‌ها برای اولین بار در مهر ۱۳۶۸ شمسی در ویدئویی سیاه و سفید از طوفانی در استرالیا در یکی از ماموریت‌های شاتل‌های فضایی ثبت شدند.

جت‌های آبی به دلیل نیاز داشتن به شرایط محیطی خاص، به اندازه رعد و برق‌های عادی اتفاق نمی‌افتند به همین دلیل تا سال ۱۳۸۶ شمسی کمتر از صد تصویر از آن‌ها ثبت شده بود.

در ابتدا تصور می‌شد این جت‌ها مستقیما به رعد و برق‌ها مربوط نباشند و حضور تگرگ‌ها عامل تشکیل‌شان باشد؛ اما در سال ۱۳۷۳ شمسی به طور اتفاقی در ماموریتی که برای تصویربرداری از «روح‌ها» طراحی شده بود، از ۵۹ جت آبی تصویربرداری شد.

روح‌ها نیز مانند جت‌های آبی، توسط تخلیه‌های الکتریکی در بالای ابرها به وجود می‌آیند و یکی از اثرات تخلیه الکتریکی بین زمین و ابرها (رعد و برق) هستند.

آن‌ها در واقع پدیده‌های پلاسمایی سردی هستند که از گرمای لایه‌های زیرین اتمسفر محروم مانده‌اند. روح‌ها به شکل قوس‌های قرمز رنگی تشکیل می‌شوند که با شاخک‌هایی به سمت پایین ادامه پیدا می‌کنند و معمولا به صورت خوشه‌ای در تروپوسفر، در ارتفاع پنجاه تا نود کیلومتری از سطح زمین به وجود می‌آیند. اولین گزارش مبنی بر مشاهده آن‌ها به حدود ۳۲۰ سال پیش برمی‌گردد.

جت‌های آبی برای سال‌ها از روی زمین و از درون هواپیماها مشاهده شده‌اند، اما تا آن‌ها را از بالای ابرها مشاهده نکنیم نمی‌توانیم بگوییم که چگونه به وجود می‌آیند. و حالا محققان اعلام کردند که ابزارهای درون ایستگاه فضایی بین المللی، یک جت آبی را ثبت کرده که از یک انفجار کوچک پرنور بالای ابرهای طوفان‌زا به وجود آمده است.

اهمیت کسب دانش درباره جت‌های آبی و سایر پدیده‌هایی که در لایه‌های بالایی اتمسفر اتفاق می‌افتند، در این است که چنین پدیده‌هایی در انتقال امواج رادیویی موثرند و در نتیجه تکنولوژی‌های مربوط به ارتباطات را تحت تاثیر قرار می‌دهند.

در بهمن ۱۳۹۷، دوربین‌ها و ابزارهای حساس به نور- فوتومتر‌ - درون ایستگاه فضایی بین المللی، پنج «انفجار آبی» را درون طوفانی بالای اقیانوس آرام مشاهده کردند.

دانشمندان اظهار داشتند که این انفجارهای آبی، جرقه‌های آبی ده میلی ثانیه ای بود که در یک سلول طوفانی تشکیل شدند. یکی از این پنج انفجار که در ارتفاع ۱۶ کیلومتری شکل گرفت، منجر به تشکیل یک جت آبی شد و از آنجا در عرض چند دهم ثانیه به سمت بالا، تا ارتفاع ۵۲ کیلومتری، ادامه پیدا کرد.

این پنج جرقه‌ مشاهده شده، با پدیده‌هایی به نام  Elves همراه می‌شدند. الو‌ها، درخشش‌های کم نور قرمز رنگ در حال گسترشی هستند که برای اولین بار در یکی از ماموریت‌های شاتل‌های فضایی در سال ۱۳۶۹ شمسی کشف شدند.

این حلقه‌های کم نور در ارتفاع صد کیلومتری در یونوسفر تشکیل می‌شوند و شعاع آن‌ها در عرض یک میلی ثانیه، تا چهارصد کیلومتر افزایش پیدا می‌کند.

دانشمندان می‌گویند شاید جرقه‌ای که باعث به وجود آمدن جت آبی شد نوع خاصی از تخلیه الکتریکی کوتاه برد بوده است. رعد و برق‌های عادی از تخلیه الکتریکی بین دو ابر با بارهای مخالف یا بین زمین و ابر به وجود می‌آیند که کیلومترها از هم فاصله دارند.

اما ترکیب بسیار آشفته‌ای از بارهای مخالف در لایه‌های بالایی ابرها که در حدود یک کیلومتری هم قرار دارند، جرقه‌های بسیار کوچک اما پرقدرت الکتریکی را به وجود می‌آورند. این پدیده تحت شرایطی به وجود می‌آید که ناحیه بالایی یک ابر دارای بار مثبت شود و لایه‌ای از ابر با بار منفی اطرافش را بپوشاند.

این تخلیه الکتریکی، نقطه‌ای با انرژی بالا به وجود می‌آورد که به صورت بالا رونده تا ارتفاع‌های بالایی اتمسفر پخش می‌شود. این نقطه‌ها، در طیف قرمز رنگ تشکیل شده و کم نور و موضعی هستند در صورتی که جرقه‌ها و جت‌ها امواج یونیزه شده‌ای از نیتروژن هستند که در طیف آبی و فرابنفش تشکیل می‌شوند و به سمت بالا پخش می‌شوند.

با این حال هنوز ویژگی‌های آن نقطه و ارتفاعی که جت‌ها تا آنجا ادامه می‌یابد، به طور دقیق مشخص نشده است. همچنین محققان با استفاده از آنتن‌های زمینی، شواهدی از چنین تخلیه‌های الکتریکی کوتاه برد و پر قدرت درون ابرها پیدا کردند که گواهی بر این فرضیه است.