Τι είναι τα red sprites που εμφανίστηκαν στον ουρανό της Χαλκιδικής; (φώτο – βίντεο)

Η κακοκαιρία που έπληξε τη Χαλκιδική χθες το βράδυ “ήρθε” με ένα σπάνιο φυσικό φαινόμενο στον ουρανό της Χαλκιδικής, τα red sprites.

Το φαινόμενο εμφανίστηκε στη θάλασσα ανατολικά των Σποράδων και ήταν ορατό από Κασσάνδρα κυρίως: Νέα Σκιώνη, Μόλα Καλύβα, Μένδη, Παλιούρι.

Πώς δημιουργούνται και πώς μπορεί να τα δει κανείς;

Τα red sprites ανήκουν στην κατηγορία των TLE, δηλαδή είναι παροδικά φωτεινά γεγονότα που καταγράφονται συχνότερα απ’ όλα τα φαινόμενα της κατηγορίας αυτής. Υπάρχουν κι άλλα, ακόμη σπανιότερα TLE που καταγράφονται, όπως τα blue jets, gigantic jets, negative sprites, sprite halo, elves κά.

Με απλά λόγια, τα red sprites είναι εκκενώσεις με κυρίως ερυθρό χρώμα, οι οποίες συμβαίνουν σε ύψη από 35 έως 40 χλμ. μέχρι τα όρια της ιονόσφαιρας, περίπου στα 90 χλμ., πάνω από ισχυρές, κατά κανόνα, καταιγίδες. Η οριζόντια έκτασή τους μπορεί να φτάσει τα μερικές δεκάδες χιλιόμετρα. Ωστόσο, δεν έχουν ακριβώς τον ίδιο μηχανισμό δημιουργίας με τους γνωστούς μας κεραυνούς από τις καταιγίδες. Διαρκούν ελάχιστα, μόλις μερικά χιλιοστά του δευτερολέπτου, και είναι πολύ αμυδρά.

Υπάρχουν διάφορες θεωρίες σχετικά με τον μηχανισμό που τα δημιουργεί. Ωστόσο, μέχρι σήμερα υπάρχουν κάποια κοινά και γενικώς αποδεκτά σημεία ως προς τον μηχανισμό αυτό. Μπορείτε να φανταστείτε το καταιγιδοφόρο νέφος στην κάτω πλευρά (περίπου σε ύψος 10-20 χλμ.) και την ιονόσφαιρα στην πάνω πλευρά (σε ύψος περίπου 90 χλμ.) ως δύο ηλεκτρικά αντίθετα φορτισμένες πλευρές. Αυτό σημαίνει πως ανάμεσά τους (από τα 15-20 χλμ. ως τα 90 χλμ.) θα δημιουργείται ηλεκτρικό πεδίο.

Οι γνωστοί μας κεραυνοί, που εκδηλώνονται στο καταιγιδοφόρο νέφος, προκαλούν, υπό προϋποθέσεις, πρόσκαιρη ισχυροποίηση του ηλεκτρικού αυτού πεδίου. Αυτό έχει ως συνέπεια την επιτάχυνση των ηλεκτρικών φορτίων (π.χ. ηλεκτρονίων) που βρίσκονται εκεί και η κινητική τους ενέργεια μπορεί να είναι αρκετή, ώστε κρούσεις τους με το μοριακό άζωτο (κυρίως) και οξυγόνο της ατμόσφαιρας να οδηγήσει σε διεγέρσεις και ιονισμούς (αφαίρεση ηλεκτρονίων) των μορίων. Μέσα σε λίγα χιλιοστά του δευτερολέπτου οι ιονισμοί δημιουργούν έναν «στρατό» ηλεκτρονίων που προκαλούν κι άλλους ιονισμούς και διεγέρσεις άλλων μορίων στο διάβα τους. Η αποδιέγερση των μορίων αυτών, αμέσως μετά, οδηγεί στην εκπομπή του φωτός που βλέπουμε εμείς με τη μορφή των red sprites.

Πολύ απλά και σύντομα, μπορούμε να πούμε πως, υπό προϋποθέσεις, πάνω από ισχυρές καταιγίδες ισχυροποιείται πρόσκαιρα το ηλεκτρικό πεδίο και μέρος αυτής της ενέργειας μεταφέρεται στα ηλεκτρικά φορτισμένα σωματίδια που βρίσκονται μέσα σε αυτό. Αυτά, με τη σειρά τους, μεταφέρουν, μέσω κρούσεων, ενέργεια στα μόρια της ατμόσφαιρας και τα διεγείρουν. Οι αποδιεγέρσεις των τελευταίων, με τη μορφή (και) ορατού φωτός, είναι τα red sprites που παρατηρούμε.

Πώς αποκτούν αυτό το ερυθρό φως;

Γι’ αυτό ευθύνονται οι αποδιεγέρσεις των μορίων της ατμόσφαιρας με τη μορφή φωτονίων (φωτός). Τα red sprites μπορούν να καταγραφούν σε διάφορα μήκη κύματος, τόσο στο υπέρυθρο όσο και στο ορατό φάσμα. Στο πλαίσιο του ορατού φάσματος που παρατηρούμε εμείς, το φως που εκπέμπεται από τις αποδιεγέρσεις αντιστοιχεί σε πολύ μεγάλο βαθμό στο ερυθρό μέρος του φάσματος, γι’ αυτό και τα βλέπουμε κόκκινα.

Πότε καταγράφηκαν για πρώτη φορά επίσημα;

Αν και υπάρχουν πολλές ανεπίσημες αναφορές για θέασή τους από παλιότερα, και μάλιστα ορισμένες μαρτυρίες χρονολογούνται γύρω στο 1880, η πρώτη καταγραφή τους έγινε το 1989 από ερευνητές στο Πανεπιστήμιο της Mινεσότα των ΗΠΑ. Από τότε άρχισαν να παρατηρούνται συστηματικά. Σήμερα η επιστημονική κοινότητα οργανώνει αποστολές με όργανα σε τροχιά (π.χ. στον ISS βρίσκεται το ASIΜ της ESA, ενώ ετοιμάζεται και ο παρατηρησιακός δορυφόρος TARANIS τον Νοέμβριο του 2020) για την καλύτερη και ανεμπόδιστη καταγραφή τους, ώστε να κατανοηθούν περισσότερα τόσο για τα red sprites όσο και για διάφορα άλλα φαινόμενα που συμβαίνουν πάνω από τις καταιγίδες και συνδέονται με αυτές.

Από πότε καταγράφονται στην Ελλάδα;

Στην Ελλάδα, συζητήσεις για την καταγραφή τους στους κόλπους της ομάδας μας, αρχικά μεταξύ του Χρήστου Ντουντουλάκη και του Δημήτρη Σαγιάκου, είχαν ξεκινήσει από το 2013. Την πρώτη καταγραφή στη χώρα μας έκανε ο Δημήτρης Σαγιάκος, στις 21.09.2015, το βράδυ, σε μια καταγραφή καταιγίδας, κοιτώντας από το Αλεποχώρι, που είναι στη δυτική Αττική, προς τις καταιγίδες που βρίσκονταν δυτικά του, κάπου στη δυτική Ελλάδα.

Από τότε έχουν διοργανωθεί αναρίθμητες αποστολές για την καταγραφή τους από την ομάδα μας και έχουν στεφθεί με επιτυχία. Φέτος, έχουμε και τον κατάλληλο εξοπλισμό αλλά και την οργάνωση να τα καταγράφουμε καλύτερα. Σε αυτό βοήθησαν πολύ την ομάδα με τις έρευνες και τις τεχνικές τους γνώσεις ο Θανάσης Παπαθανασίου και ο Παναγιώτης Τσούρας. Μπορείτε να δείτε τις καταγραφές της ομάδας εδώ.

Με ποιον τρόπο τα παρατηρείτε και πώς τα καταγράφετε;

Για να δει κάποιος red sprites με γυμνό μάτι, θα πρέπει να βρίσκεται σε αρκετά σκοτεινό περιβάλλον, έξω από τα φώτα των πόλεων. Όσο πιο σκοτεινά, τόσο το καλύτερο. Επίσης, κατά προτίμηση, η νύχτα θα πρέπει να μη συνοδεύεται από το φως του φεγγαριού ή αυτό να είναι ελάχιστο (π.χ. κοντά στη φάση της νέας σελήνης είναι ιδανικά) και φυσικά να μην υπάρχουν νέφη πάνω ή κοντά στον παρατηρητή, τα οποία θα εμποδίζουν τη θέα.

Υπό αυτές τις προϋποθέσεις, θα πρέπει να υπάρχει μια γραμμή ισχυρών καταιγίδων σε ελάχιστη απόσταση, γύρω στα 50-100 χλμ., σε ευθεία γραμμή από εσάς, έως και 600-800 χλμ. μέγιστη απόσταση. Όσο πιο κοντά βρίσκονται οι καταιγίδες, τόσο πιο ψηλά από αυτές θα εμφανιστούν τα red sprites. Χοντρικά, για κοντινές καταιγίδες (50-200 χλμ. απόσταση) σηκώστε το κεφάλι σας ώστε να κοιτά περίπου 40 μοίρες πάνω από τον ορίζοντα. Όταν τα μάτια σας συνηθίσουν στο σκοτάδι, θα δείτε κάτι αμυδρό, πολύ σύντομο και μάλλον άχρωμο, αν και σε έντονα γεγονότα θα διακρίνετε και το κοκκινωπό τους χρώμα. Αυτό θα είναι ένα red sprite.

Εμείς τα καταγράφουμε με φωτογραφικές μηχανές dslr, χρησιμοποιώντας φακούς που μπορούν να συλλέξουν αρκετό φως μέσα σε ένα τόσο σκοτεινό περιβάλλον και γρήγορα, ώστε να αποτυπωθούν όσο γίνεται καλύτερα και με μεγαλύτερη λεπτομέρεια αυτά τα πολύ αμυδρά και πολύ φευγαλέα συμβάντα. Η ποιότητα της φωτογραφικής μηχανής dslr, του φακού, της τοποθεσίας από την οποία συμβαίνει η καταγραφή και των συνθηκών που επικρατούν έχουν τον δικό τους ρόλο, καθώς τέτοια φαινόμενα είναι ιδιαίτερα απαιτητικά.

Συνοψίζοντας, σκοτεινή τοποθεσία, καθαρές συνθήκες πάνω από τον παρατηρητή, «γρήγορος» φακός (συλλογή αρκετού φωτός σε σύντομο διάστημα) και μικρές εκθέσεις είναι μια «συνταγή» φωτογραφικής επιτυχίας για την καταγραφή των red sprites.

Με πληροφορίες από: lifo.gr, pierianews.gr