南极上空现神秘夜光云:由陨星碎屑形成

2016-08-13 16:22 责编: 来源: 浏览 参与 评论
导读 据美国宇航局网站报道,美国宇航局“大气中间层冰晶天文学探测器”(AIM)是一颗专门用于对地球大气中夜光云进行观测的卫星。这颗卫星的数据显示夜光云可能是一盏不可思议的“地球物理学灯泡”,它每年春季末点亮,在随 ... ,宇宙探索网...
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 据美国宇航局网站报道,美国宇航局“大气中间层冰晶天文学探测器”(AIM)是一颗专门用于对地球大气中夜光云进行观测的卫星。这颗卫星的数据显示夜光云可能是一盏不可思议的“地球物理学灯泡”,它每年春季末点亮,在随后的5~10天内达到亮度的最大值。

随着12月份的到来,南极上空开始出现夜光云。今年这里的夜光云是在11月20日前后开始出现的,起先它们是一小片铁青色的稀薄云雾,但很快扩展开来,覆盖了几乎整个大陆。在整个过程当中,AIM卫星都进行了全程的监视。

AIM卫星科学组成员,科罗拉多大气与空间物理实验室的科拉·兰德尔(Cora Randall)表示:“夜光云今年在南极上空出现的时间似乎要比平常稍早了一些。自从AIM卫星发射升空之后,只有2009年同样是比较早的。”

夜光云(Noctilucent clouds——NLCs)是地球上最高的云。它们云核的形成与在高空解体的微小陨星体碎屑有关。这些高高的云层分布在距离地面高达83公里的区域。当太阳光照射这里组成云团的微小冰晶体,它们就会发出一种好看的铁青色。

夏季是夜光云分布最广也最明亮的时候。而现在南半球正值夏季,11月份的南极上空夜光云闪耀,这种状况将会一直持续到大约明年二月份。而在5月份到8月份期间夜光云现象则会转而在北极上空出现。

一段录像展示了南极上空的夜光云景象

那么为何夜光云会在夏季出现呢?这个问题的答案与地球大气中的风向以及水汽的流动有关。因为在夏季的时候又大量的水汽上升到较高的海拔高度上,进入高层大气并与这里的“陨星碎屑”相结合。但颇具讽刺意味的是,夏季同时也是地球高层大气最寒冷的时候,这样便让形成夜光云的冰晶有机会大量出现。

近几年,夜光云的现象有扩展趋势。当19世纪夜光云首次出现时,你必须前往两极地区才能有幸目睹。而到了本世纪初,即便是在纬度很低的美国科罗拉多州或犹他州,你也同样可以见到这一现象。

一些研究者认为这是全球气候变化的一项表现。19世纪以来在地球大气中含量发生了显著上升的一种温室效应气体是甲烷。

 这张示意图展示了温室气体甲烷如何在高层大气中被分解成为水汽的过程。这些水汽会凝结成冰晶,进一步促进夜光云的形成

AIM卫星首席科学家,汉普顿大学教授詹姆斯·拉塞尔(James Russell)表示:“当甲烷进入高层大气,它会经历复杂的化学反应最终成为水汽。而这些额外产生的水汽也会成为形成夜光云所必须冰晶的物质来源。”

如果这些理论中部分是正确的,那些夜光云便可以被作为一种反映温室气体含量上升的重要指标参数。而这种前景,在拉塞尔看来,正是要加强对夜光云进行监测研究的重要原因之一。

而AIM飞船则正是为研究夜光云而专门设计的。这颗卫星于2007年发射升空,自那之后它已经取得一系列重要发现,包括了解到细小的陨星碎屑在夜光云云核形成过程中起到的作用,以及夜光云和大气中其它各循环体系之间的遥相关关系。随着美国宇航局批准将该卫星在轨工作的时间再延长两年,预计它还将取得更多的重要发现。

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