近日,一张令人震撼的照片在网上刷屏,来自国际空间站上一位没有透露姓名的宇航员2024年11月19日的一次拍摄:一道蓝色闪电从地球雷暴云中瞬间迸发,如巨型光剑般直刺太空,高度达80公里!就像地球射向太空的某种神秘的巨大武器,正在迎击外太空不怀好意的不速之客。
这其实是一种被称为“蓝色喷流”(Blue jets)的自然现象,其能量是普通闪电的60倍,温度超8000°F(4400°C),甚至可能干扰卫星通信和空间天气。
飞行员口中的“幽灵闪电”,竟被证实真实存在
早在20世纪80年代,飞行员便报告过类似“蓝色闪光”,但科学界一度认为这是幻觉。
直到1990年代,航天飞机偶然拍下模糊影像,科学家才意识到这是一种真实存在的高层大气放电现象——瞬态发光事件(TLEs)。
然而,受限于观测技术,这些现象始终笼罩在迷雾中。直到2018年,国际空间站安装“风暴猎人”ASIM监测器,人类才揭开了它们的真正面纱。
蓝色闪电为何射向太空?
1、形成机制:雷暴云的“电荷失衡大爆发”
普通闪电向下击地,而蓝色喷流却从雷暴云顶部向上喷射。科学家们推测,雷暴云顶部积聚正电荷,当电荷失衡达到临界点,电流会突破云顶束缚,与上方带负电荷的电离层形成通路。由于电离层空气稀薄,电流能以超高速(约100公里/秒)垂直攀升,形成壮观的光柱。
2、颜色之谜:氮分子“点亮”蓝色辉光
蓝色喷流的颜色源于电离的氮分子。当高速电子撞击大气中的氮分子时,后者释放出蓝色光谱。有趣的是,若放电路径中混入其他气体(如氧),还可能产生红色分支,形似“深海发光水母”。
3、能量强度:地球大气中的“超级闪电”
蓝色喷流携带电荷高达2000库仑(普通闪电仅约5库仑),能量相当于60次普通闪电总和。其瞬间释放的X射线和伽马射线脉冲,甚至能穿透电离层,可能引发卫星电子设备故障。
不仅是奇观,更是地球的“电荷调节器”
1、空间天气预警:卫星通信的潜在威胁
蓝色喷流直达电离层,可能扰动电离层电子密度,干扰GPS、无线电通信,甚至影响低轨道卫星运行。2024年观测的案例中,闪电引发的电磁脉冲被ASIM全程记录,为防护技术提供了关键数据。
2、气候模型补全:闪电或影响温室气体分布
研究表明,高层放电可能催化臭氧分解或氮氧化物生成,间接影响温室效应。ASIM数据表明,雷暴频发区域的TLEs活动与局部气候变化存在关联。
3、外星探索启示:木星上也存在“蓝色精灵”
2020年,哈勃望远镜在木星极光区发现类似现象。地球与木星的对比研究,或将揭示行星大气电活动的普遍规律。
未解之谜:科学家仍在追问
触发条件:为何仅少数雷暴云产生蓝色喷流?是否与云内湍流或磁场扰动有关?
能量传递:电荷如何跨越50公里高度直达电离层?其与“红色精灵”“怪异闪电”等TLEs有何关联?
实验室复现:现有技术难以模拟高空低气压环境,需依赖空间站长期观测。
国际空间站的ASIM设备已捕获数千次TLEs事件,结合AI分析技术,科学家计划构建全球闪电能量图谱。欧空局更宣布,2030年前将发射专用卫星,全天候监测地球“太空电流”。
这种蓝色闪电不仅是自然界的视觉奇观,更是地球与太空能量交换的“神秘信使”。随着空间探测技术的进步,人类正逐步揭开大气电学的终极谜题——或许有一天,我们能像预测台风一样,精准预警这些“太空电流”的突袭。