從國(guó)際空間站捕獲的“藍(lán)色噴射”閃電射入平流層

電閃雷鳴，一道鋸齒形明亮條紋以最短路徑在云層與地球間拉開。但是你知道嗎？閃電有時(shí)會(huì)以直線射出，并且是藍(lán)色的。

（百度）

“藍(lán)色噴流”——從雷云的頂部射入平流層跨越50 公里（30 英里），持續(xù)時(shí)間僅為幾毫秒的像放電一般的閃光——雖然罕見，但并非聞所未聞。我們通常觀察不到，因?yàn)樾纬衫妆┑脑茖雍捅Ｗo(hù)我們免受輻射的大氣層會(huì)這檔我們?cè)诘孛嫔系囊暰€。然而，國(guó)際空間站（ISS）的天氣觀測(cè)設(shè)備卻不受此影響。這些設(shè)備擁有從400公里高空俯視地球天氣的前排視野。

如今，通過國(guó)際空間站的歐洲大氣空間相互作用監(jiān)測(cè)器（ASIM），研究人員記錄下五次持續(xù)時(shí)長(zhǎng)10毫秒的藍(lán)色閃光，其中一次產(chǎn)生脈動(dòng)的“藍(lán)色噴流”射入平流層頂（平流層和中間層的邊界），產(chǎn)生了可見的發(fā)光圓盤和被稱作“精靈”的紫外線。

（風(fēng)暴獵人-百度）

ASIM 天文臺(tái)——通常被稱為“風(fēng)暴獵人”——于 2018 年安裝在國(guó)際空間站上，目的是記錄云頂上方風(fēng)暴的放電，如今，隨著研究人員在《自然》雜志上發(fā)表他們的發(fā)現(xiàn)，它的目的已經(jīng)達(dá)到。

（ESA/NASA）

我們只是在 1990 年代初確認(rèn)了這些不尋常類型的閃電的存在——噴射和精靈，這些統(tǒng)稱為瞬態(tài)發(fā)光事件 (TLE)，當(dāng)時(shí)相機(jī)不小心拍到了精靈的視頻。幾年后，美國(guó)宇航局航天飛船的視頻觀測(cè)證實(shí)了紅色精靈和藍(lán)色噴流的存在，隨后發(fā)現(xiàn)了“精靈”（想必是 “電磁脈沖源引起的光發(fā)射和極低頻擾動(dòng)”的英文首字母縮寫）。所有這些現(xiàn)象都非常亮眼但僅持續(xù)幾毫秒，因此很難觀測(cè)和研究它們。

2015年，歐空局宇航員安德烈亞斯·摩根森接受了一項(xiàng)名為“雷神”（名字起源于北歐雷神）的任務(wù)，使用新型雷云成像系統(tǒng)從國(guó)際空間站捕捉雷暴。他拍攝的藍(lán)色噴流和閃光的照片促使ASIM風(fēng)暴獵人天文臺(tái)于2018年被安裝在國(guó)際空間站。

捕捉這些現(xiàn)象雖然困難，但對(duì)于我們研究地球上的天氣系統(tǒng)至關(guān)重要。研究人員懷疑它們甚至可以影響地球大氣層中溫室氣體的濃度，因此了解云中閃電的形成方式可以幫助我們減少地球上二氧化碳的排放。另外，它們看起來非常非?？?。

相關(guān)知識(shí)

國(guó)際空間站（法語：Station spatiale internationale，縮寫為SSI；英語：International Space Station，縮寫為ISS；俄語：Междунаро?дная косми?ческая ста?нция，縮寫為МКС），是一個(gè)在近地軌道上運(yùn)行的科研設(shè)施，是人類歷史上第九個(gè)載人的空間站?？臻g站的主要功能是作為在微重力環(huán)境下的研究實(shí)驗(yàn)室，研究領(lǐng)域包括生物學(xué)、物理學(xué)、天文學(xué)、地理學(xué)、氣象學(xué)等，目前由五個(gè)國(guó)家或地區(qū)合作運(yùn)轉(zhuǎn)，包括美國(guó)國(guó)家航空航天局、俄羅斯聯(lián)邦航天局、日本宇宙航空研究開發(fā)機(jī)構(gòu)、加拿大航天局和歐洲空間局（成員國(guó)英國(guó)[4]、愛爾蘭、葡萄牙、奧地利和芬蘭沒有參加國(guó)際空間站計(jì)劃，希臘和盧森堡則是在計(jì)劃開始之后加入歐洲空間局[5]）。中華人民共和國(guó)曾表達(dá)參與國(guó)際空間站建設(shè)的意向，但因美國(guó)出于政治原因反對(duì)其加入以及中方資金、技術(shù)不足等諸多障礙最終未能提交申請(qǐng)[6][7]。

迄今為止，已有來自多國(guó)的航天員登上國(guó)際空間站執(zhí)行任務(wù)，但均為美國(guó)或俄羅斯主導(dǎo)的太空計(jì)劃，其中還包括七名太空游客。從1998年11月15日國(guó)際空間站第一個(gè)部分曙光號(hào)功能貨艙發(fā)射升空。到2010年6月，空間站已經(jīng)在軌道上環(huán)繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)了66000圈[8]。截至2018年12月，空間站預(yù)計(jì)將運(yùn)行到2030年[9]。俄羅斯質(zhì)子號(hào)和聯(lián)盟號(hào)火箭以及美國(guó)航天飛機(jī)發(fā)射了國(guó)際空間站的主要模塊。負(fù)責(zé)空間站與地面之間運(yùn)輸?shù)暮教炱饔卸砹_斯聯(lián)盟號(hào)、進(jìn)步號(hào)，美國(guó)的龍飛船2號(hào)、天鵝號(hào)宇宙飛船等。國(guó)際空間站最多可承載七名乘員（長(zhǎng)時(shí)間），大部分實(shí)驗(yàn)設(shè)施也已經(jīng)投入使用。由于大氣阻力和重新啟動(dòng)等因素的影響，國(guó)際空間站的軌道實(shí)際高度常發(fā)生漂移。

BY: Katy Evans

FY: Lorraine

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