2019年6月,西班牙的科学家们开始寻找萦绕在地中海上空的鬼魂。当年5月,人们才发现这些绿色的光晕,在雷暴期间的粉红高空闪电上翩翩起舞。它们是什么?唯一知道的方法就是抓住一只。
但这将被证明是一项棘手的任务。这些幽灵的名字很贴切:它们很难用肉眼看到,在距离地面几十英里的地方出现只是一个心跳。
西班牙安达卢西亚天体物理研究所的研究员María Passas-Varo说:“看到鬼魂真的很难。”
但在2019年9月21日,他们终于用一台专门的相机拍到了一个:一个绿色的幽灵在海面上方50英里处一个水母形状的紫红色闪电漩涡的顶部闪烁。在煞费苦心地解开了幽灵发出的各种波长的光之后,科学家们揭开了它的基本构成。
在周二发表在《自然通讯》(Nature Communications)杂志上的一项研究中,帕萨斯-瓦罗博士和她的同事透露,幽灵苍白的翡翠绿的肤色部分来自于受激发的氧气,类似于极光的绿光;氮也起了作用。
但主要贡献者是另一种元素:铁。这是一个惊喜,因为金属最终是从太空运送过来的。
更好地了解幽灵和其他类似闪电的短暂实体可以帮助科学家解释地球上层大气中难以解析的化学和物理现象。
帕萨斯-瓦罗博士说,在雷暴的内部和上方,“有几层金属在跳舞”。
幽灵是一种瞬态发光事件,或称t.l.e., 1989年科学家首次描述了这种现象。tl.e.s包括从雷暴云向上发射的蓝色喷射物,以及深红色的高层大气闪电,它们可以有多种形状,比如胡萝卜和水母,被称为“精灵”。
t - l - e“就像烟花一样,”帕萨斯-瓦罗博士说。人们对它们的确切了解很少,尤其是鬼魂,其中第一个是在2019年5月俄克拉荷马州上空的精灵风暴上观察到的。
为了捕捉他们自己的鬼魂,她的团队在西班牙Castellgalí的一个观察站将一台分光照相机——一种可以利用光来确定化学成分的照相机——对准了上层大气。他们所能做的就是等待精灵雷暴的出现,交叉手指,希望至少有一个精灵会被幽灵短暂地装饰,并且他们的相机指向正确的地方。
最后,他们发现一只在水母精灵上飞来飞去。
“这是运气的问题,”帕萨斯-瓦罗博士说。
这次的动力主要来自地外的铁,而不是大气中的氧。照相机还发现了镍、钠和硅的存在。造成这种幽灵的复杂化学汤甚至在它的绿色光芒中添加了一种黄橙色的色调。
所有这些元素通常来自微流星体和深空尘埃粒子,它们几乎不断地坠入高层大气。这意味着鬼魂可以被看作是星际访客。
尽管如此,一些研究人员表示,不应该从这篇新论文的发现中得出太多结论。
“金属痕迹很有趣,但我要提醒的是,这只是一个单一的事件,”威斯康星大学麦迪逊分校的闪电研究员克里斯·瓦加斯基(Chris Vagasky)说,他没有参与这项新工作。他补充说,为了检验所有幽灵是否都是铁燃料幽灵,“如果能看到多个幽灵的结果就太好了。”
他毫不怀疑,对鬼魂和其他外星生物的探索将会继续下去——很大程度上是因为这些幽灵天生具有诱惑力。
“在雷暴期间发生的事情比你能看到或听到的多得多,这真的令人难以置信,”瓦加斯基博士说。