Estação Espacial Internacional (ISS) har gett en privilegierad bild av sällsynta atmosfäriska fenomen som kallas transient luminous events (TLE). Astronautas spelade in imponerande bilder av elektriska urladdningar som inträffade tiotals kilometer ovanför stormmoln. Esses-händelser inkluderar röda sprites, blå jetstrålar och ultravioletta ringar, som nyligen fångats i regioner som gränsen mellan México och Estados Unidos.
Bilderna som delas av Nasa belyser förekomsten av röda sprites och en gigantisk jet, korta fenomen som varar i millisekunder och är svåra att observera från marken. Orbitalpositionen för ISS gör att dessa blixtar kan fångas tydligt, vilket bidrar till studier om interaktionen mellan åskväder och den övre atmosfären.
Specialiserade instrument övervakar höga urladdningar
Atmosphere-Space Interactions Monitor (ASIM), installerad av Agência Espacial Europeia sedan 2018 på utsidan av ISS, registrerar små, ultrasnabba blixtar. Seus höghastighetskameror och fotometrar upptäcker händelser som ELVES, lysande ringar som expanderar i hundratals kilometer i jonosfären.
Dessa ringar kan ändra jonladdningen och störa radiosändningar på långa avstånd. ASIM identifierade också ultrakorta koronaurladdningar, vilket banar väg för konventionella molnblixtar.
Forskning baserad på dessa data bekräftar att molntoppsurladdningar injicerar elektromagnetisk energi i den övre atmosfären. Cientistas analyserar hur dessa processer påverkar atmosfärskemi och stormmodeller.
Röda sprites visas som inverterade strukturer
Röda sprites uppträder i mesosfären som inverterade manetliknande former, som varar cirka tio millisekunder. Eles utlöses av intensiv elektrisk aktivitet i åskväder nedanför.
Bilder från ISS visar dessa sprites ovanför starka konvektiva system. Ett färskt exempel registrerade fenomenet över områden av México och sydväst om Estados Unidos, med stadsglöd synligt i bakgrunden.
Dessa observationer hjälper till att kartlägga exakta höjder och samband med jordens radier. Data förfinar elektriska laddningsmodeller i moln och vägleder riktlinjer för flygsäkerhet.
Gigantiska blå jetstrålar tränger igenom atmosfäriska skikt
Blå jetstrålar dyker upp från molntopparna och sträcker sig in i stratosfären i en konisk form. En sällsyntare typ, det gigantiska jetplanet, når högre höjder och fotograferades nyligen av astronauten Nichole Ayers.
Fotot fångade händelsen nära gränsen mellan Texas och Mexiko, med stadsljus från Dallas, Austin, San Antonio, Houston och Torreón i bakgrunden. Esses-strålar överför elektrisk laddning till högre skikt, vilket påverkar jonosfären.
ISS-register avslöjar detaljer om spridningen och varaktigheten av dessa fenomen. Eles bidrar till att förstå risker för kommunikation och kemiska variationer i atmosfären.
Experiment i ISS kupolfilm i hög hastighet
ISS kupolen, med sina sju fönster, fungerar som en observationspunkt för experiment som Thor-Davis. Tripulantes installera avancerade kameror som fångar stormar med upp till 100 000 bilder per sekund.
Denna slowmotion-film visar elektriska filament och oväntade grenar i blixten. Videorna validerar laboratorietester med verkliga händelser.
Bilderna hjälper till att förbättra algoritmer för att varna elnät under kraftiga stormar. Orbitalperspektivet avslöjar osynlig markdynamik.
CubeSat upptäcker osynliga gammablixtar
CubeSat Light-1, lanserad i samarbete med byråer som JAXA, registrerar pulser av jordbunden gammastrålning (TGF) associerad med blixtnedslag. Esses-pulser avger energisk strålning som motsvarar röntgenstrålar på bråkdelar av en sekund.
Den lilla satelliten, storleken på ett bröd, kartlägger händelser över ekvatorialområden och intensiva stormar. Seus-detektorer anpassar tidsstämplar med markbundna strålnätverk för att skapa tredimensionella atlaser.
Dessa data identifierar riskzoner för flyg, eftersom blixtar kan utsätta flygplan för korta doser av strålning. Estudos fortsätter att förfina platsförutsägelser.
Inverkan på kommunikation och atmosfärisk kemi
Övergående ljushändelser stör joniserade lager som sprider radiovågor. Sprites, jets och ELVES kan orsaka blekning i långdistanssignaler och påverka undervattenskommunikation.
För polära eller ekvatoriala luftvägar förbättrar förståelsen av dessa fenomen säkerhetsplaneringen. Descargas förändrar kväveoxider och ozon, vilket påverkar strålningsbalansen.
Klimatmodeller inkluderar denna vertikala blandning för mer exakta uppvärmningsförutsägelser. Observações från ISS samlar ett bibliotek av händelser för framtida analys.
Framtida framsteg inom orbital övervakning
ISS förväntas fungera i fler år, vilket gör att ASIM och efterföljare kan samla in kontinuerliga data. Engenheiros utvecklar automatiska detektorer med högre hastighet och ett brett spektrum, från radio till röntgenstrålar.
Fleets of CubeSats kan tillhandahålla realtidsvarningar till väderbyråer och satellitoperatörer. Cada orbit lägger till rekord till förståelsen av atmosfärisk elektricitet.