Red Sprites: Το σπάνιο φαινόμενο που εμφανίστηκε στην Ελλάδα

Μια σπάνια καταγραφή ηλεκτρικών φαινομένων στη Μεσόσφαιρα (Red Sprites) είχαμε στην Ελλάδα το βράδυ της Δευτέρας (21/06).

Το συγκεκριμένο γεγονός παρατηρήθηκε ζωντανά δια γυμνού οφθαλμού από τον Θανάση Παπαθανασίου, που βρισκόταν στην Νότια Εύβοια και παρακολουθούσε την δραστηριότητα, ενώ φωτογραφία του φαινομένου έχει αναρτηθεί στο Facebook από τον Δημήτρη Σαγιάκο.

Η ύπαρξη των Red Sprites έχει αναφερθεί εδώ και πάνω από ένα αιώνα, αλλά μέχρι το 1989 δεν είχαν καταγραφεί σε φωτογραφική μηχανή. Η παλαιότερη γνωστή αναφορά αυτών των παροδικών οπτικών φαινομένων που συμβαίνουν πάνω από τους κεραυνούς είναι του Johann Georg Estor το 1730. Μια άλλη πρώιμη αναφορά έγινε από τους Toynbee και Mackenzie το 1886. Ο βραβευμένος με Νόμπελ C. T. R. Wilson πρότεινε το 1925, θεωρητικά, ότι μπορούσε να προκληθεί βλάβη στην ανώτερη ατμόσφαιρα και το 1956 παρατήρησε ο ίδιος αυτό το φαινόμενο.. Αρχικά τεκμηριώθηκε φωτογραφικά στις 6 Ιουλίου 1989, όταν επιστήμονες από το πανεπιστήμιο της Μινεσότα, χρησιμοποιώντας μια βιντεοκάμερα χαμηλού φωτισμού, και πήραν κατά λάθος την πρώτη εικόνα αυτού του φαινομένου. Εχουν πλέον καταγραφεί και από τον Διστημικό σταθμό.

Οι τελευταίες φορές που καταγράφηκαν στην Ελλάδα ήταν στις 24 Σεπτεμβρίου του 2019 πάνω από την Βοιωτία, από τον κ. Τάσο Παλαμίδα και στις 21 Σεπτεμβρίου 2015 στο κάτω Αλεποχώρι, πάλι από τον κ. Δημήτρη Σαγιάκο.

Τι είναι και πώς δημιουργούνται

Το φαινόμενο που μοιάζει με ερυθρές μέδουσες προκαλείται από μεγάλες ηλεκτρικές εκκενώσεις. Τα Sprites είναι ψυχρά φαινόμενα πλάσματος που στερούνται τις θερμοκρασίες των θερμών διαύλων των τροπικών κεραυνών, έτσι ώστε να μοιάζουν περισσότερο με εκκενώσεις φθοριζόντων σωλήνων, παρά με τις εκκενώσεις κεραυνών.

Οι τρεις πιθανοί λόγοι δημιουργίας των Sprites είναι:

1. Το ηλεκτροστατικό πεδίο

Ταυτίζεται με ένα σχετικό φαινόμενο που ονομάζεται Elves. Το νέφος φορτίζεται πριν από την εκφόρτιση κεραυνού προκαλώντας ένα αρνητικό στρώμα θωράκισηςΤο θετικό CG αφαιρεί θετικό φορτίο, αλλά το αρνητικό στρώμα θωράκισης παραμένει πολύ περισσότερο χρόνο . Το αρνητικό στρώμα παραμένει μετά την εκφόρτιση, προκαλώντας πόλωση στην ατμόσφαιρα και ένα quasi στατικό πεδίο Ε. Αυτό μπορεί να μοιάζει με ένα γιγαντιαίο παράλληλο πυκνωτή σαν πλάκα , όπως φαίνεται παραπάνω. Αυτό το ισχυρό πεδίο E προκαλεί ηλεκτρική εκκένωση που παράγει sprites.

2. Διαφυγή Ηλεκτρονίων

Τα ηλεκτρόνια υψηλής ενέργειας που παράγονται από τις κοσμικές ακτίνες επιταχύνονται από το ηλεκτρικό πεδίο. Μέσω συγκρούσεων, αυτά τα ηλεκτρόνια παράγουν ιόντα και νέα ηλεκτρόνια. Τα περισσότερα από αυτά τα νέα ηλεκτρόνια εξουδετερώνονται λόγω συγκρούσεων, αλλά μερικά επιταχύνονται από το ηλεκτρικό πεδίο επιτρέποντας τη διαφυγή. Έτσι κάτω από πεδίο 1MeV η ισχύς διακοπής μειώνεται με την αύξηση της ενέργειας των ηλεκτρονίων, και τα υψηλότερα ενεργειακά ηλεκτρόνια είναι ικανά να επιταχυνθούν παρά να εξισορροπήσουν.

3. Ηλεκτρομαγνητικός παλμός (EMP)

Ο ηλεκτρομαγνητικός παλμός από τη διαδρομή επιστροφής μεγάλων κεραυνών προκαλεί ηλεκτρική διάσπαση της ατμόσφαιρας υψηλού υψομέτρου πάνω από την καταιγίδα (Rowland et al., 1995, Valdiva et al., 1997). Δεδομένου ότι το φορτίο μεταφέρεται πολύ γρήγορα (0,1ms) κατά τη διάρκεια της διαδρομής επιστροφής, το EMP είναι φαινόμενα ακτινοβολίας και επαγωγικού πεδίου. Δεδομένου ότι οι sprites εμφανίζονται τουλάχιστον 5ms μετά την θετική CG και το EMP διαρκεί περίπου 1ms μετά το θετικό CG, το μοντέλο EMP φαίνεται να εξηγεί καλύτερα άλλα συναφή φαινόμενα γνωστά ως Elves που συμβαίνουν 0.35ms μετά την θετική CG.