3 июля 2025 года астронавт NASA Николь Айерс, находясь на борту Международной космической станции (МКС), сделала впечатляющий и уникальный снимок редкого атмосферного явления — гигантского джета. Изначально предполагалось, что на фото запечатлён спрайт — короткая вспышка в мезосфере, проявляющаяся в виде красного или оранжевого свечения, вызванного электрическими разрядами в верхних слоях атмосферы. Спрайты фиксируются относительно часто, и их появление связано с мощными молниями, возникающими при грозах. Однако после детального анализа специалистов NASA выяснилось, что на фотографии изображено нечто гораздо более редкое и впечатляющее — гигантский джет.
Гигантские джеты — это мощные электрические разряды, которые устремляются вверх от вершины грозового облака, зачастую достигая высот до 100 километров. Эти электрические разряды формируются в условиях экстремальной турбулентности, когда молнии, вместо того чтобы достигнуть земли, пробиваются вверх, образуя своего рода электрический мост между вершинами мощных грозовых облаков и верхней атмосферой. Такие события чрезвычайно редки и являются одними из наиболее загадочных феноменов в области атмосферных электрических явлений. Они переносит огромные электрические заряды и служат важным звеном в понимании крупных атмосферных разрядов, а также механизмов вертикальной электрораспределённости в грозовых системах.
Гораздо чаще, чем гигантские джеты, в атмосфере над грозовыми фронтами наблюдаются спрайты — короткие вспышки красного или оранжевого цвета, возникающие обычно на высоте примерно 80 километров и спустя по времени следом за сильными ударами молний. В отличие от джетов, спрайты формируются выше — зачастую на границе мезосферы и термосферы — и представляют собой структурированные свечения, простирающиеся на десятки километров. Они появляются как правило после особенно мощных молний, причем их формы могут варьироваться: от аморфных свечений до сложных, разветвленных структур, напоминающих фантастические фигуры. Спрайты не связаны непосредственно с вершинами грозовых облаков, а скорее возникают как результат электрических перепадов в средних и верхних слоях атмосферы.
Наряду со спрайтами и гигантскими джетами в верхних слоях атмосферы наблюдаются и другие транзиентные световые явления. К ним относятся, например, гало — яркие кольца или дуги светового излучения вокруг солнца или луны, вызванные преломлением солнечного или лунного света через ледяные кристаллы в атмосфере. Также существует явление ELVE (Emissions of Light and Very Low Frequency Perturbations due to Electromagnetic Pulse Sources), представляющее собой быстрые световые вспышки, сопровождающиеся изменениями в электромагнитном поле, вызванные мощными молниями и электромагнитными импульсами.
Все эти феномены зачастую остаются незаметными и недоступными наблюдению с поверхности земли. Они могут быть зафиксированы только с космических аппаратов, самолётов или при помощи специальных научных приборов. Благодаря таким мероприятиям учёные получают уникальные данные о процессах, происходящих в атмосфере Земли. Исследования в этой области помогают понять механизм образования редких электрических разрядов, а также расширяют знания о динамике грозовых систем, их энергии, роли в обмене энергии между атмосферой и космосом. Этот прогресс важен не только для науки о метеорологии и электроразрядах, но и для повышения безопасности при авиации, а также для разработки систем защиты от сильных молний.
В целом, открытие и фиксация гигантского джета с борта МКС — это значительный шаг вперёд в области аэроэлектрических исследований. Такие необычные и редкие световые проявления продолжают удивлять учёных и расширять горизонты нашего понимания атмосферы. Каждое новое наблюдение помогает разгадать загадки электрической активности грозовых систем, предоставить новые данные для моделирования и прогнозирования их поведения. В будущем такие исследования способствуют развитию технологий для более точного предсказания опасных погодных явлений и повышением уровня безопасности людей и технологий, действующих в подобных условиях.
