[圖文]隕星碎屑形成南極上空神秘夜光雲









美國宇航局『大氣中間層冰晶天文學探測器』是一顆專門用於對地球大氣中夜光雲進行觀測的衛星。這顆衛星的數據顯示夜光雲可能是一盞不可思議的『地球物理學燈泡』,它每年春季末點亮,在隨後的5~10天內達到亮度的最大值。



隨著12月份的到來,南極上空開始出現夜光雲。今年這裡的夜光雲是在11月20日前後開始出現的,起先它們是一小片鐵青色的稀薄雲霧,但很快擴展開來,覆蓋了幾乎整個大陸。在整個過程當中,AIM衛星都進行了全程的監視。













AIM衛星科學組成員,科羅拉多大氣與空間物理實驗室的科拉·蘭德爾表示:『夜光雲今年在南極上空出現的時間似乎要比平常稍早了一些。自從AIM衛星發射昇空之後,只有2009年同樣是比較早的。』



夜光雲是地球上最高的雲。它們雲核的形成與在高空解體的微小隕星體碎屑有關。這些高高的雲層分布在距離地面高達83公裡的區域。當太陽光照射這裡組成雲團的微小冰晶體,它們就會發出一種好看的鐵青色。



夏季是夜光雲分布最廣也最明亮的時候。而現在南半球正值夏季,11月份的南極上空夜光雲閃耀,這種狀況將會一直持續到大約明年二月份。而在5月份到8月份期間夜光雲現象則會轉而在北極上空出現。



那麼為何夜光雲會在夏季出現呢?這個問題的答案與地球大氣中的風向以及水汽的流動有關。因為在夏季的時候又大量的水汽上昇到較高的海拔高度上,進入高層大氣並與這裡的『隕星碎屑』相結合。但頗具諷刺意味的是,夏季同時也是地球高層大氣最寒冷的時候,這樣便讓形成夜光雲的冰晶有機會大量出現。



近幾年,夜光雲的現象有擴展趨勢。當19世紀夜光雲首次出現時,你必須前往兩極地區纔能有幸目睹。而到了本世紀初,即便是在緯度很低的美國科羅拉多州或猶他州,你也同樣可以見到這一現象。





一些研究者認為這是全球氣候變化的一項表現。19世紀以來在地球大氣中含量發生了顯著上昇的一種溫室效應氣體是甲烷。



AIM衛星首席科學家,漢普頓大學教授詹姆斯·拉塞爾表示:『當甲烷進入高層大氣,它會經歷復雜的化學反應最終成為水汽。而這些額外產生的水汽也會成為形成夜光雲所必須冰晶的物質來源。』



如果這些理論中部分是正確的,那些夜光雲便可以被作為一種反映溫室氣體含量上昇的重要指標參數。而這種前景,在拉塞爾看來,正是要加強對夜光雲進行監測研究的重要原因之一。



而AIM飛船則正是為研究夜光雲而專門設計的。這顆衛星於2007年發射昇空,自那之後它已經取得一系列重要發現,包括了解到細小的隕星碎屑在夜光雲雲核形成過程中起到的作用,以及夜光雲和大氣中其它各循環體系之間的遙相關關系。隨著美國宇航局批准將該衛星在軌工作的時間再延長兩年,預計它還將取得更多的重要發現。
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