從國際空間站拍攝到的夜光云景象
伊朗撒巴蘭(Sabalan)火山上空出現(xiàn)的夜光云
據(jù)美國太空網(wǎng)報道,今年夏天一種怪異且奇妙的景象出現(xiàn)在國際空間站上的宇航員眼前,薄薄的藍云懸浮在地球大氣層與外太空的交界處。
科學家發(fā)現(xiàn)此夜光云(Noctilucent cloud)出現(xiàn)在76-85千米的高空中,而在此高度處常??梢砸姷搅餍呛兔髁恋臉O光,因為這里的大氣讓路給了黑色的太空。夜光云發(fā)現(xiàn)120多年之后,人們才對此現(xiàn)象做出了科學的解釋――夜光云是一種形成于中間層的云,距地面的高度一般在80千米左右。夜光云看起來有點像卷云,但比它薄得多,而且顏色為銀白色或藍色。
美國科羅拉多州大學大氣科學家蓋利·托馬斯看了空間站拍攝的這些照片后說:“它非??蓯?。這表明這些云確實在很高的空中――就在太空的邊緣。”
這種云形成于令人暈眩的高空中,而這里的大氣比撒哈拉沙漠要干燥上億倍。相比之下,普通高度的卷云只能達到18千米的高度。托馬斯說:“我們有個很好的主意,來自下面的水蒸氣向上流動,這其實就是夜光云形成的根本動力。”
其中部分水蒸氣來自熱帶地區(qū)的上升氣流,在熱帶,百萬分之幾的水蒸氣逃到最遙遠的太空,到達最上層的大氣層。水蒸氣的另一個可能性來源則是甲烷氧化。甲烷經(jīng)過100多年之后可以濃縮到2倍以上的濃度,這可以解釋過去數(shù)十年來這種高空飛翔的云為何出現(xiàn)了部分變化。
在1883年印尼喀拉喀托火山爆發(fā)造成大氣火山灰中出現(xiàn)十分壯觀的日落景象之后的幾年里,人們首次發(fā)現(xiàn)了夜光云。在1885年7月的一個晚上,英國南安普敦市的羅伯特·萊斯利看到了這種云,并將此首次觀察結果發(fā)表在《自然》雜志上。
從此人們在各地都發(fā)現(xiàn)了夜光云,從北緯度地區(qū)如斯堪的納維亞、英格蘭和西伯利亞到更遙遠的南方地區(qū)都有發(fā)現(xiàn)。甚至這種景象還在美國華盛頓和俄勒岡州、土耳其和伊朗也曾出現(xiàn)過。如今科學家在整個極地夏季都能觀察到廣為分布的夜光云。有些夜光云甚至還是在哥倫比亞號航天飛機發(fā)生悲慘空難后形成的,當時來自此航天飛機的400噸水漂流到了南極。
自從2007年4月25日美國宇航局發(fā)射中層大氣高空冰探測衛(wèi)星(Aeronomy of Ice in the Mesospere,AIM)對夜光云進行觀測以來,夜光云變得更加神秘了。因為當時AIM衛(wèi)星發(fā)現(xiàn)了一種“秘密行動的”夜光云是由更小的冰晶體形成的,其直徑不到30納米,而紅細胞的直徑大約為1萬納米。而且這種云一直出現(xiàn)在上層大氣中,這令科學家大為不解。托馬斯說:“它們如此微小,以至于它們根本就不能有效地散射光線?!?/font>
中層大氣高空冰探測衛(wèi)星還發(fā)現(xiàn)了夜光云和懸浮在地球表面附近的對流層云之間具有強度相似之處,這表明近太空氣候的動力學可能一點不讓人陌生。研究人員推測夜光云的來源和擴散速度與現(xiàn)代的氣候變化模式有關。但他們不能排除其它的可能性因素,包括甲烷、二氧化碳、上層大氣中流星種子的數(shù)量以及11年周期的日斑循環(huán)。托馬斯說:“我想科學家會做出判決的。我們正在設法了解夜光云是如此形成的以及它們是如何變化的?!保ㄔㄋ押茖W)