Każdy z nas przynajmniej raz w życiu miał okazję podziwiać potężną burzę, która rozpętała się na niebie. Przelatujące pioruny, huk i błyski to spektakularne widowisko, które niejednokrotnie zapiera nam dech w piersiach. Jednak czy zastanawialiście się kiedykolwiek, dlaczego niektóre pioruny są czerwone, a inne białe lub niebieskie? Okazuje się, że odpowiedź na to pytanie nie jest taka prosta, a kolor pioruna zależy od wielu czynników.
Spis treści:
Co oznacza kolor pioruna? Od czego zależy jego barwa?
Kolor pioruna zależy od składu chemicznego powietrza, przez które prąd elektryczny przepływa w czasie wyładowania atmosferycznego.
Zazwyczaj, piorun składa się z ładunków dodatnich i ujemnych, które przepływając przez powietrze, jonizują cząsteczki i atomy, powodując emisję światła o różnych długościach fal. To właśnie te długości fal decydują o kolorze pioruna.
Czym jest piorun? Definicja według Wikipedii:
Piorun – w meteorologii bardzo silne wyładowanie elektrostatyczne w atmosferze powstające naturalnie, zwykle towarzyszące burzom. Piorunowi często towarzyszy grom dźwiękowy (grzmot) oraz zjawisko świetlne zwane błyskawicą. Może ono przybierać rozmaite kształty i rozciągłości, tworzyć linie proste lub rozgałęziać się do góry lub w dół.
Zobacz także: Piorun, grzmot, błyskawica – czym są i jak powstają?
Najczęściej występującym kolorem pioruna jest biały lub niebieski. Jednakże, gdy piorun uderza w atmosferę z wysokim stężeniem ozonu, może być on widoczny jako fioletowy lub różowy. Natomiast, gdy piorun uderza w powietrze z dużą ilością pyłu lub dymu, kolor wyładowania może mieć odcień żółty lub pomarańczowy.
Warto jednak zauważyć, że barwa pioruna zależy nie tylko od składu powietrza, ale także od warunków obserwacji. Na przykład, piorun widziany przez okno lub soczewkę może mieć inny kolor niż ten sam piorun obserwowany bezpośrednio na niebie.
Czerwone duszki pojawiające się w trakcie burz – czym są?
Czerwone duszki, nazywane także “czerwonymi błyskami”, to zjawisko atmosferyczne, które czasami występuje w trakcie burz. Są to intensywne, czerwone lub różowe świetlne wyładowania elektryczne, które krótko pojawiają się nad chmurami burzowymi. Zazwyczaj trwają tylko przez ułamek sekundy i są trudne do zobaczenia gołym okiem, ale czasami są dostatecznie jasne, aby być zauważone.
Czerwone duszki powstają w wyniku interakcji między wyładowaniami atmosferycznymi a warstwą jonosfery – górnej warstwą atmosfery złożoną z naładowanych cząstek. Podczas burzy, wyładowanie atmosferyczne tworzy fale radiowe, które rozchodzą się w górę i uderzają w warstwę jonosfery. To powoduje zwiększenie stężenia cząstek w warstwie jonosfery, co z kolei powoduje emisję światła o różnej długości fali, w tym czerwonego światła.
Definicja według Wikipedii:
Sprite (sprit, duszek, chochlik, elf, krasnoludek, gnom) – zjawisko atmosferyczne, będące wielkoskalowym wyładowaniem elektrycznym, występującym w jonosferze. Zjawiska te są dużymi, choć słabo świecącymi błyskami, powstającymi ponad aktywnym systemem burzowym i są powiązanie z wyładowaniami z chmury do gruntu oraz pomiędzy chmurami.
Czerwone duszki są rzadkim i fascynującym zjawiskiem, ale ze względu na krótki czas trwania i trudność w ich obserwowaniu, nie są dokładnie zrozumiane. Badania naukowe nad tym zjawiskiem są nadal prowadzone.
Pierwsze dowody na istnienie czerwonych duszków – historia
Dawne relacje opisujące zjawisko atmosferyczne znane jako duszek (ang. sprite), które pojawia się nad burzowymi chmurami, sięgają roku 1730. Ich autorem był niemiecki historyk i teoretyk prawa, Johann Georg Estor. Później, pod koniec XIX wieku, pojawiły się kolejne informacje na ten temat, a w 1925 roku laureat Nagrody Nobla Charles Thomas Wilson, pochodzący ze Szkocji, sformułował hipotezę istnienia duszków na podstawie teoretycznych założeń. W 1956 roku udało mu się zobaczyć duszki, jednakże fakt ten został powszechnie zignorowany, ponieważ Wilson nie był w stanie dostarczyć na to wystarczających dowodów.
W 1992 roku Vaughan oraz w 1995 roku Boeck opisali około dwudziestu podobnych zjawisk, które zostały zarejestrowane przez kamery promu kosmicznego. Zjawiska te występowały powyżej burz na obrzeżach Ziemi. W lipcu 1993 roku podczas jednego lotu samolotu DC-8 z laboratorium powietrznego NASA wykonano 19 zdjęć duszków nad burzami w Iowa, Nebrasce i Kansas.
W 1994 roku odbyła się misja obserwacyjna The Sprites94 Aircraft Campaign. W jej ramach dwa samoloty, Rockwell Jet Commander oraz Israel Aircraft Commander Westwind 2, przeprowadzały loty w godzinach nocnych (od 22:00 do 02:00) w Oklahomie, gdy Księżyc znajdował się nisko na niebie. Dzięki przeprowadzonym pomiarom udało się uzyskać pierwsze kolorowe zdjęcia zjawiska, potwierdzając istnienie czerwonych duszków oraz odkrywając nowy typ wyładowania – niebieski strumień (fontanna) znany jako “blue jet”. W trakcie misji wykonano również pomiary rozmiarów i czasu trwania tych zjawisk. Duski są jednym z wielu chwilowych zjawisk świetlnych (ang. Transient Luminous Events – TLEs) zaliczanych do grupy zjawisk meteorologicznych.
Ciekawy film na którym możemy zobaczyć zjawisko “duszków”:
