В верхних слоях атмосферы Земля изредка демонстрирует загадочные светящиеся плазменные явления, изучаемые учеными NASA и Европейского космического агентства. Специалисты применяют оборудование на борту МКС для разгадки их происхождения.
Кратковременные светящиеся события (TLE) представляют собой несколько типов явлений. К ним относятся «голубые джеты», вспышки света от облачных вершин до стратосферы, и SPRITES — световые явления на еще больших высотах.
Иногда над облаками появляются слабые зеленоватые свечения, похожие на шары, которые называют «призраками». На границе между мезосферой и термосферой могут возникать огромные расширяющиеся кольца света, известные как ELVES (Emission of Light and Very low frequency perturbations due to Electromagnetic pulse Sources). Их образуют электромагнитные импульсы, вызванные молниями.
Несмотря на то, что научное признание TLE появилось недавно, сообщения о необычных световых вспышках в атмосфере поступали с давних пор. Их кратковременность долгое время вызывала споры об истинности этих явлений, пока снимки из космоса не подтвердили их существование.
Изучение ТЛЕ с Земли затруднено из-за их высоты, при которой наземные приборы едва фиксируют их. Для решения этой проблемы ESA использует данные монитора атмосферно-космических взаимодействий (ASIM), размещенного на внешней части европейского модуля «Коламбус» на МКС. Этот инструмент помогает ученым лучше понять природу ТЛЕ и улучшить модели прогнозирования погоды.
Исследование по данным ASIM выявило влияние гигантских кольцеобразных ELVES на ионосферу. Другие работы с использованием этого инструмента позволили точно смоделировать свойства коронных разрядов — мощных, но кратковременных электрических всплесков в верхних слоях облаков.
В ходе эксперимента Thor-Davis ESA удалось запечатлеть с МКС высотные грозы, фиксируя редкие проявления молний и грома со скоростью почти 100 000 кадров в секунду. Такие технологии позволяют отслеживать опасные штормы из космоса.
Исследование TLE имеет значение не только для науки. Иногда эти явления могут влиять на наземные коммуникации, создавать угрозы для авиации и космических аппаратов. NASA помимо изучения светящихся феноменов, исследует грозовую активность, молнии и другие атмосферные явления с помощью приборов на МКС.
Глубокое понимание TLE поможет не только уменьшить связанные с ними риски, но и сделать метеорологические модели более точными, повысив качество прогнозов погоды и увеличив наши знания о процессах, протекающих в земной атмосфере.