Танець блискавок являє собою захопливе видовище як для звичайних спостерігачів, так і для вчених. Залежно від обставин і місця виникнення електричного розряду, сучасна наука виокремлює понад десять видів блискавок. Пропонуємо вашій увазі спрайти — одне з найбільш рідкісних і вражаючих атмосферних явищ.
Спрайти є рідкісними супутниками сильних гроз, однак, на відміну від звичних нам блискавок, вони виникають на висоті не менше 60 кілометрів у верхніх шарах атмосфери — мезосфері та термосфері. Це явище затримується в повітрі менше ніж на 100 мілісекунд — у більшості випадків людське око не здатне безпосередньо побачити всю красу загадкової небесної «медузи». Наш зір сприймає спрайти як примарні, майже безколірні структури. До того ж часто ці спалахи приховані за густим шаром грозових хмар. Дослідник атмосферних явищ при обсерваторії Мак-Доналд Стівен Хуммель проводить довгі години в пошуках спрайтів і зазвичай помічає їх тільки під час перегляду відзнятого матеріалу.
Наприклад, на початку липня Хуммелю вдалося зафіксувати чудовий спрайт, що спалахнув над однією з потужних техаських гроз. Унікальна блискавка з’явилася в об’єктиві лише через 4,5 години спостережень. Загалом з початку 2020 року вчений записав близько 70 годин грозової активності: за цей час він «спіймав» менше 70 спрайтів, причому половина з них припала лише на одну грозу.
Можливість утворення спрайтів була описана теоретично у 1924 році. Однак через брак достатньо чутливої апаратури вчені не мали змоги довести цю теорію протягом десятків років. Фізики Міннесотського університету випадково зафіксували спрайти у 1989 році під час випробування інноваційної камери на великій висоті. Під час експериментів об’єктив камери був спрямований на зірки, і в кадр несподівано потрапила далека гроза. Переглядаючи відзнятий матеріал, вчені помітили стовпи світла на висоті близько 30 кілометрів над хмарами: блискавки завдовжки приблизно 20 кілометрів спалахували в повітрі на коротку мить. Згодом, під час вивчення даних, отриманих зі супутників, дослідники зафіксували ще з десяток таких спалахів.
Подальші дослідження феномену показали, що спрайти є своєрідним «продовженням» найсильніших позитивних блискавок, які також трапляються досить рідко. Під час потужного позитивного розряду, що вдаряє в землю, через десяті частки секунди в небі над грозовою хмарою утворюється поле електричної напруги. Таким чином, чим більш електроактивна гроза, тим більша ймовірність виникнення спрайту. Колір спрайтів залежить від висоти їх виникнення: на рівні 70 кілометрів над поверхнею планети в атмосфері переважає азот, який взаємодіє з розрядом і створює червоний спалах. Найнижчі спрайти можуть мати синій, блакитний або білий колір через підвищений тиск і більшу концентрацію кисню.
З 1989 року вченим і звичайним спостерігачам вдалося зафіксувати спрайти над усіма континентами, крім Антарктиди. Сьогодні наука володіє досить обмеженими даними про фізичну природу спрайтів, однак камери дослідників та ентузіастів дозволили нам побачити загальний спектр різноманіття їх форм і розмірів. У більшості випадків ці унікальні блискавки утворюють групи з стовпів або свічок заввишки від 20 до 50 км, які періодично об’єднуються в гігантських небесних медуз з танцюючими щупальцями. Саме загадковий вигляд цього феномена став натхненням для його назви, запропонованої Девісом Сентманом (професором фізики з Університету Аляски). Англійське слово «sprite» перекладається як «ельф» або «фея».
Щоб заповнити прогалину в знаннях про спрайти, вчені Технічного університету Данії встановили мережу камер на вершинах гір на території Данії. Вона дозволяє вивчати блискавки лише на відносно невеликій висоті, тому в майбутньому дослідники планують доповнити мережу, розмістивши камери на борту МКС. Крім того, ТУД планує застосувати спеціалізований набір інструментів для вивчення подібних явищ – ASIM (Монітор атмосферно-космічних взаємодій).