Estação Espacial Internacional (ISS) telah memberikan pandangan istimewa tentang fenomena atmosfer langka yang dikenal sebagai transient luminous events (TLEs). Astronautas merekam foto-foto menakjubkan pelepasan listrik yang terjadi puluhan kilometer di atas awan badai. Peristiwa Esses mencakup sprite merah, pancaran biru, dan cincin ultraviolet, yang baru-baru ini ditangkap di wilayah seperti perbatasan antara México dan Estados Unidos.
Gambar yang dibagikan oleh Nasa menyoroti kemunculan sprite merah dan jet raksasa, fenomena singkat yang berlangsung selama milidetik dan sulit diamati dari darat. Posisi orbit ISS memungkinkan kilatan cahaya ini ditangkap dengan jelas, sehingga berkontribusi pada studi tentang interaksi antara badai petir dan atmosfer bagian atas.
Instrumen khusus memantau debit tinggi
Atmosphere-Space Interactions Monitor (ASIM), yang dipasang oleh Agência Espacial Europeia sejak 2018 di luar ISS, merekam kilatan kecil dan sangat cepat. Seus kamera dan fotometer berkecepatan tinggi mendeteksi peristiwa seperti ELVES, cincin bercahaya yang meluas hingga ratusan kilometer di ionosfer.
Cincin ini dapat mengubah muatan ionik dan mengganggu transmisi radio jarak jauh. ASIM juga mengidentifikasi pelepasan corona yang sangat singkat, yang membuka jalan bagi petir awan konvensional.
Penelitian berdasarkan data ini menegaskan bahwa pelepasan puncak awan menyuntikkan energi elektromagnetik ke atmosfer bagian atas. Cientistas menganalisis bagaimana proses ini mempengaruhi kimia atmosfer dan model badai.
Sprite merah muncul sebagai struktur terbalik
Sprite merah muncul di mesosfer sebagai bentuk mirip ubur-ubur terbalik, berlangsung sekitar sepuluh milidetik. Eles dipicu oleh aktivitas listrik yang intens pada badai petir di bawah.
Gambar dari ISS menunjukkan sprite ini berada di atas sistem konvektif kuat. Sebuah contoh baru-baru ini mencatat fenomena tersebut di wilayah México dan barat daya Estados Unidos, dengan cahaya kota terlihat sebagai latar belakangnya.
Pengamatan ini membantu memetakan ketinggian yang tepat dan hubungannya dengan jari-jari bumi. Data tersebut menyempurnakan model pengisian daya listrik di awan dan memandu pedoman keselamatan penerbangan.
Jet biru raksasa menembus lapisan atmosfer
Pancaran biru muncul dari puncak awan dan meluas ke stratosfer dalam bentuk kerucut. Jenis yang lebih langka, jet raksasa, mencapai ketinggian lebih tinggi dan baru-baru ini difoto oleh astronot Nichole Ayers.
Foto tersebut menangkap peristiwa di dekat perbatasan Texas-Meksiko, dengan lampu kota dari Dallas, Austin, San Antonio, Houston, dan Torreón sebagai latar belakang. Jet Esses mentransfer muatan listrik ke lapisan yang lebih tinggi, mempengaruhi ionosfer.
Catatan ISS mengungkapkan rincian tentang penyebaran dan durasi fenomena ini. Eles berkontribusi pada pemahaman risiko terhadap komunikasi dan variasi kimia di atmosfer.
Eksperimen di film kubah ISS dengan kecepatan tinggi
Kubah ISS, dengan tujuh jendelanya, berfungsi sebagai titik observasi untuk eksperimen seperti Thor-Davis. Tripulantes memasang kamera canggih yang menangkap badai hingga 100.000 frame per detik.
Rekaman gerak lambat ini menunjukkan filamen listrik dan cabang tak terduga dalam petir. Video tersebut memvalidasi pengujian plasma laboratorium dengan kejadian nyata.
Gambar-gambar tersebut membantu meningkatkan algoritme untuk memperingatkan jaringan listrik saat terjadi badai hebat. Perspektif orbit mengungkapkan dinamika bumi yang tidak terlihat.
CubeSat mendeteksi kilatan gamma yang tidak terlihat
CubeSat Light-1, diluncurkan dalam kemitraan dengan lembaga seperti JAXA, mencatat gelombang sinar gamma terestrial (TGF) yang terkait dengan petir. Pulsa Esses memancarkan radiasi energik yang setara dengan sinar-X dalam sepersekian detik.
Satelit kecil, seukuran sepotong roti, memetakan kejadian di wilayah khatulistiwa dan badai hebat. Detektor Seus menyelaraskan cap waktu dengan jaringan sinar terestrial untuk membuat atlas tiga dimensi.
Data ini mengidentifikasi zona risiko bagi penerbangan, karena kilatan cahaya dapat membuat pesawat terkena radiasi dalam dosis singkat. Estudos terus menyempurnakan prediksi lokasi.
Dampak terhadap komunikasi dan kimia atmosfer
Peristiwa bercahaya sementara mengganggu lapisan terionisasi yang menyebarkan gelombang radio. Sprites, jet dan ELVES dapat menyebabkan memudarnya sinyal jarak jauh dan mempengaruhi komunikasi bawah air.
Untuk rute udara kutub atau khatulistiwa, memahami fenomena ini akan meningkatkan perencanaan keselamatan. Descargas mengubah nitrogen oksida dan ozon, mempengaruhi keseimbangan radiasi.
Model iklim menggabungkan percampuran vertikal ini untuk menghasilkan prediksi pemanasan yang lebih akurat. Observações dari ISS mengumpulkan perpustakaan peristiwa untuk analisis di masa mendatang.
Kemajuan Masa Depan dalam Pemantauan Orbital
ISS diperkirakan akan beroperasi selama beberapa tahun lagi, memungkinkan ASIM dan penerusnya mengumpulkan data secara berkelanjutan. Engenheiros mengembangkan detektor otomatis dengan kecepatan lebih tinggi dan spektrum luas, dari radio hingga sinar-X.
Armada CubeSat dapat memberikan peringatan waktu nyata kepada lembaga cuaca dan operator satelit. Orbit Cada menambah catatan pemahaman tentang listrik atmosfer.