Video Enthüllt 'Sprite' Blitzgeheimnisse

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Ultraschnelle, ultrahelle sprites, die sich im akt bilden.

Sprites tanzen hoch über Gewittern, aber sie sind keine geheimnisvollen Fabelwesen. Sie sind schnelle Stromstöße, die atmosphärische Wissenschaftler über ihre Herkunft im Dunkeln gelassen haben.

Das neue Ultrahochgeschwindigkeits-Video zeigt Sprites aus schnelllebigen Elektrobällen, nicht aus Streifen oder Ranken, wie in den vorherigen Aufnahmen vorgeschlagen.

Die Entdeckung hinterfragt aktuelle Theorien darüber, wie sich geheimnisvolle Sprites bilden und zu einem neuen Verständnis der Atmosphärenchemie führen könnten. Die Ergebnisse werden in der aktuellen Ausgabe der Zeitschrift detailliert beschrieben Geophysikalische Forschungsbriefe.

Junges Rätsel

Die Forscher prognostizierten bereits 1920 die Existenz von Sprites, direkte Beweise wurden jedoch erst 1989 sichtbar, als Wissenschaftler eine neue Low-Light-Kamera testeten, die versehentlich die Explosionen hoch über den Gewittern aufgenommen hatte. Seitdem haben atmosphärische Wissenschaftler gelernt, dass Blitze unter Gewitterwolken für die Herstellung von Sprites verantwortlich sind.

"Wenn der Blitz zuschlägt, bildet sich ein Ungleichgewicht der Ladung zwischen der Gewitterwolke und der Luft darüber", sagte Hans Nielsen, ein atmosphärischer Physiker an der University of Alaska und Mitautor der neuen Studie. Er erklärte, die Art und Weise der Natur, die Dinge auszugleichen, sei eine schnelle Entladung von Elektrizität - ein Sprite -, die bis zu 20 Meilen nach oben reichen kann.

Am Nachthimmel können Sprites alle anderen Objekte kurz überstrahlen. "Man könnte sie theoretisch bei Tageslicht sehen", sagte Nielsen.

Mit Standard-High-Speed-Video können Sie Sprites mit 1.000 Bildern pro Sekunde (fps) aufnehmen, oder etwa 16-mal schneller als ein Standard-Camcorder. Aber Sprites sind so vergänglich, dass sie nur für ein paar Frames des Films bestehen und keine Hinweise darauf geben, wie sie sich bilden.

Neuere Geräte, die von Nielsens Team verwendet werden, erfassen die Welt jedoch mit 10.000 fps zehnmal schneller.

Feuerbälle

Aus den Bergen von New Mexico erwischten Nielsen und seine Kollegen Sprites.

"Wir sehen sie jetzt als kompakte Lichtkugeln, die mit einem Zehntel Lichtgeschwindigkeit nach unten und dann nach oben schießen", sagte Nielsen gegenüber WordsSideKick.com. "Langsamere Kameras können das nicht zeigen. Alles, was Sie sehen, sind Streifen oder Ranken oder verschwommene Versionen der Bälle."

Nielsen schätzt, dass jeder Ball so groß wie ein Fußballfeld ist, aber andere Forscher glauben, dass sie eher die Größe eines kleinen Hauses haben. "Aber bis wir einen näher filmen, können wir nicht sicher wissen", sagte er.

Obwohl die Größe der leuchtenden Kugeln beeindruckend sein mag, ist ihre kollektive Energie überraschend niedrig, sagte der Physiker der Alaska University, David Sentman, ebenfalls ein Co-Autor der Studie.

"Eine Ballparkschätzung der Gesamtenergie in einem" typischen "großen Sprite beträgt 1 bis 10 Megajoule", sagte Sentman. Das ist ungefähr genug Energie, um eine Glühbirne für einen Tag zu betreiben. Trotzdem wird die Energie so schnell freigesetzt, dass Nielsen der Meinung ist, dass eine noch zu entdeckende atmosphärische Chemie stattfindet.

"In Filmmaterial sehen wir ein leuchtendes Pulver aus Material, lange nachdem der Sprite selbst verschwunden ist", sagte Nielsen.

Nielsen meint, dies könnten frisch gebildete Verbindungen wie Stickoxide sein, die Ozongas auffressen, ist aber nicht sicher, was sonst noch produziert wird.

"Wir wissen noch nicht, ob dieser Sprite-Prozess im großen Stil wichtig ist", sagte Nielsen. "Wir denken vielleicht, dass sie eher wie Regenbogen sind - nur hübsch anzusehen und ansonsten unbedeutend. Aber könnten sie auf der Straße große Auswirkungen haben? Diese Frage müssen wir beantworten."

Video: Sprites Feuerbälle
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