レッドスプライトは高高度の大気放電現象です。最近の研究の歴史はどのようなものですか？

レッドスプライトは、雷雨に伴って発生する高高度大気放電現象の一種で、通常は雷雲の頂上、地上約 30 ～ 90 キロメートルの高度で発生します。次は興味深い歴史エディターが詳しく紹介しますので、見てみましょう！

赤いスプライトの上部は赤く、下部は徐々に青に変わります。幅は約5〜10キロメートルで、約10〜100ミリ秒持続し、稲妻のように一瞬で消えます。これらの発光体は赤色で、空に現れるのは 30 分の 1 秒未満なので幽霊のように捉えにくいため、科学者はこれを「赤い精霊」と呼んでいます。

生産メカニズム

「レッドスプライト」は、雷によって引き起こされる中高度および高高度の発光現象の 1 つです。考えられる原因を簡単にまとめると、次のようになります。一般的に、雷は負に帯電した雲の底から発生し、地面に向かって落ちます。

雷は雲の上部に蓄積された大量の正電荷から発生する場合があり、そのため雷発生後は電離層と雲の上部に非常に強い電界が発生し、電子を引き寄せて上方に移動させます。

移動中、電子はガス分子と衝突します。発生する電界が十分に強く、周囲の空気が十分に薄い場合、電子は空気分子と衝突する前にかなり高いエネルギーを得ることができます。電子が空気分子と衝突すると、空気分子は励起状態になり、分子が光り、高高度で赤いスプライトの短命な発光現象が発生します。

理論上、この現象は高度 40 ～ 90 キロメートルで発生します。 最も明るい赤いスプライトは肉眼で見ることができますが、長い間人々には知られていませんでした。その理由は、非常に明るい雲対地雷の後に発生するため、上記の現象は科学者から特別な注目を集めていないからです。

レッドスプライトの輝きは通常、1/30秒未満しか続かず、通常それほど明るくないため、出現する可能性は非常に低いです。そのため、科学者は、この短期間の高高度の輝き現象を記録するために、高感度カメラを使用して雷雲の上空を継続的に記録する必要があります。

研究の歴史

レッドスプライトは1886年に初めて発見されましたが、雷雨や稲妻との関係を証明する明確な証拠はありませんでした。

1886 年にレッド スプライトが初めて発見されてから 100 年経つまで、この壮大な大気閃光現象の原因を証明する文書や画像データは存在しませんでした。1989 年 7 月になって、当時ミネソタ大学の物理学教授であったジョン R がレッド スプライトの画像を記録し、100 年以上もの間レッド スプライトを覆い隠していた謎が解明されました。

1989 年 7 月 6 日になって初めて、当時ミネソタ大学の物理学教授だったジョン R 氏が、低照度カメラを使用して跳ね上がる炎を記録しました。画像を確認しているとき、彼と彼の大学院生2人、ロバート・フランツとロバート・ネムゼックは、ミネソタ州北部の空に2つの巨大な光の閃光を見つけて驚いた。

その後、彼らはすぐにレッド・スプライトが雷雲の上空で発生する特殊なタイプの稲妻であることを証明し、ほぼ1世紀にわたって続いたレッド・スプライトの謎を解明した。 1994年、アラスカ大学のセントマン教授率いるレッドスプライト研究チームがNASAの研究用航空機の助けを借りて、「レッドスプライト」の最初のカラー写真を撮影した。