神秘夜間發光雲 發出電弧似藍光(圖)

2017-09-05 13:00 作者: 觀雲

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夜間發光雲。(圖片來源:維基百科)

「在過去的幾週裡,我們一直在南半球上面欣賞著這些雲的突出美景,」在美國國家航空航天局播送的電視上,空間站的宇航員唐.佩帝(Don Pettit)說,「當我們飛越澳大利亞和南美南端時我們總能看到它們。」佩帝估計他所看到的這些夜間發光雲高度在50到62英里(80至100公里)之間。

夜間發光雲是一個相對新的現象,」研究夜間發光雲現象的科羅拉多大學加里.托馬斯教授(Gary Thomas)說,「它們首次是在1885年被觀察到。」就是在印度尼西亞強大的拉客卡托火山爆發兩年之後,這次爆發將灰焰噴射到地球80公里高的大氣層中。

一般認為是火山的灰燼導致了晚間天空壯麗的晚霞美景。但是,德國天文觀測人員柏克豪斯(T.W.Backhouse)注意到事情蹊蹺。他發現一些夜晚在黑色天空的背景上,一些纖細的絲狀物發出電弧般的藍光。當時科學家認為這些雲彩是火山灰燼的奇怪展示。

最後,隨著那些火山灰燼落定、拉客卡托鮮艷的晚霞因此也彫謝了。然而,夜間發光雲卻保留了下來。「這是個謎,」托馬斯教授說,「夜間發光雲不僅持續存在,而且還在擴展。」一個世紀之前這些雲層集中在緯度50度之上,只能在斯堪的那斯維亞、俄羅斯和英國才能看到。但是,最近一些年來,在往南一些的猶他州和科羅拉多州也能看到。

「儘管夜間發光雲看起來像在空間,」托馬斯教授說,「它們實際上在地球大氣層內,處於50至85公里高的一種成為中間層的雲層中間。」中間層不僅非常冷(零下125攝氏度),而且非常乾燥,要比撒哈拉沙漠上面空氣乾燥一億倍。然而,科學家認為夜間發光雲是由水組成,非常微小的冰顆粒尺寸與香菸煙霧顆粒差不多。

在干脊的中間層冰晶體是如何形成的,這是夜間發光雲最基本的謎。在一般雲層中,冰晶體的形成和生長需要兩個要素:水分子和這些水分子的附著物─比如塵埃。水在塵埃上聚積形成細小水滴或冰晶體的過程交形核。在普通雲層中這個過程一直髮生著。

普通雲層離地球相對較近,從諸如沙風暴等方式獲取塵埃源,然而,把灰塵一直刮到中間層是非常困難的。「在1883年拉客卡托火山可以供給中間層塵埃,但是這解釋不了我們現在看到的雲彩,」托馬斯推測,「也許,塵埃的來源是空間本身。」

關於夜間發光雲的疑惑還很多,比如它是否與氣候變化有關?或者它是流星體的不尋常信號?等等。美國國家航空航天局計畫在2006年發射一艘太空船,屆時AIM(Aeronomy of Ice in the Mesosphere)衛星將繞地飛行對夜間發光雲進行多方研究拍照,科學家期盼能從中得到一些答案。


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