Các nhà nghiên cứu khám phá những chi tiết mới về hiện tượng hiếm gặp tạo ra những “bóng ma” màu xanh lá cây trong bầu khí quyển phía trên Trái đất.
Khám phá được công bố vào ngày 12 tháng 12 trên tạp chí Nature giải thích quá trình vật lý hình thành ma và lý do tại sao nó phát sáng màu xanh lục. Hiện tượng này gọi là bóng ma trung quyển, là những quầng sáng màu xanh lục nhạt xuất hiện không thường xuyên, kéo dài vài trăm mili giây khi xuất hiện một dạng sét đặc biệt gọi là sét dị hình.
Một bóng ma màu xanh lá cây phía trên tia sét biến dạng vào ngày 23 tháng 6 năm 2014 ở phía tây Oklahoma. (Ảnh: Thomas Ashcraft).
Sét không đều là sự phóng điện lớn ngoạn mục dưới dạng các tia sáng màu đỏ cam. Chúng là một dạng sét tồn tại trong thời gian ngắn xảy ra trên độ cao của tia sét thông thường, được gọi là sự kiện phát sáng thoáng qua (TLE) . Các TLE phổ biến nhất bao gồm sét không đều và các hiện tượng khí quyển khác nhau như hào quang, sét yêu tinh, sét xanh và sét khổng lồ. Một số loại đất sét dị hình, chẳng hạn như sét sứa, có hình dạng giống động vật.
TLE được quan sát lần đầu tiên vào năm 1989. Kể từ đó, các nhiếp ảnh gia trên khắp thế giới đã mất nhiều đêm săn lùng và chia sẻ những bức ảnh về những tia sáng tuyệt đẹp này. Bóng ma tầng trung lưu khá hiếm, xuất hiện phía trên tia sét dị hình và cũng thuộc nhóm TLE. María Passas Varo, đồng tác giả nghiên cứu tại Khoa Hệ Mặt trời tại Viện Vật lý Thiên văn, cho biết: “Giống như tất cả các thành viên trong danh mục, bóng ma xanh phát triển thông qua các tương tác phức tạp giữa giông bão và bầu khí quyển Trái đất” . văn học Andalusia Tây Ban Nha, cho biết. “Chúng cực kỳ hiếm, chỉ có 1 trong 100 tia sét biến dạng có kèm theo bóng ma màu xanh.”
Con ma xanh được phát hiện lần đầu tiên vào năm 2019 bởi nhà khoa học Hank Schyma. Tháng 5 năm đó, Schyma đã ghi lại một cơn bão sét ở Oklahoma và quan sát thấy quầng sáng màu xanh lục xuất hiện phía trên, kéo dài vài mili giây. Sau quan sát của Schyma, giả thuyết chính giải thích hiện tượng bóng ma xanh là đây là kết quả khi các nguyên tử oxy bị kích thích và phát ra ánh sáng trong quang phổ xanh lục.
Sau khi xem đoạn phim của Schyma, Varo và các đồng nghiệp bắt đầu dự án nghiên cứu nhằm tìm hiểu bản chất của hồn ma xanh. Họ sử dụng máy quang phổ, thiết bị phát hiện ánh sáng và ghi lại màu sắc của thành phần, cung cấp cho các nhà khoa học dữ liệu về thành phần tạo nên nó. Mặc dù các nguyên tử oxy bị kích thích được cho là nguyên nhân tạo ra màu xanh lục, nhưng vật liệu liên quan đến quá trình này vẫn chưa được xác định do thiếu các quan sát quang phổ.
Vào tháng 6 năm 2019, Varo và các đồng nghiệp của ông đã bắt đầu một loạt các quan sát quang phổ ở Castellgalí, nằm gần bờ biển phía đông bắc của Tây Ban Nha thuộc tỉnh Barcelona. Họ đo quang phổ ở những bước sóng mà con người có thể nhìn thấy, chủ yếu ở dải ánh sáng xanh . Các nhà khoa học đã thu thập được hơn 2.000 bức ảnh và video về TLE. Nhưng việc quan sát bóng ma xanh vẫn vô cùng khó khăn với thiết bị mà nhóm sử dụng.
Để chụp ảnh những bóng ma hiếm gặp, máy quang phổ phải hướng vào độ cao nơi chúng có nhiều khả năng xuất hiện nhất. Trong gần 4 năm quay phim, các thành viên nhóm nghiên cứu mới chỉ ghi lại thành công 42 hình ảnh từ phía trên tia sét biến dạng. Họ quan sát con ma màu xanh lá cây chỉ vào một trong những dịp này. Cuộc quan sát thành công diễn ra vào ngày 21/9/2019 khi họ phát hiện tia sét hình con sứa trong cơn giông bão trên Địa Trung Hải. Dữ liệu quang phổ mà họ thu thập được từ tia sét dị hình cho thấy sự tồn tại của một bóng ma màu xanh ở bề mặt phía trên của nó.
Mặc dù họ không chụp bất kỳ bức ảnh màu nào về bóng ma nhưng nhóm nghiên cứu biết rằng họ đã quay được một bức ảnh vì ánh sáng phát ra từ hiện tượng này được quan sát chủ yếu ở quang phổ màu xanh lá cây. Ngoài ra, hiện tượng này kéo dài hơn 500 mili giây. Theo Varo, tia sét không đều chỉ kéo dài khoảng 20 mili giây.
Khi phân tích dữ liệu, các nhà khoa học phát hiện dấu vết yếu nhưng mạnh của nguyên tử oxy bị kích thích, giúp khẳng định giả thuyết trước đó. Nhưng họ cũng tìm thấy các nguyên tố khác trong khí quyển, bao gồm các nguyên tử sắt, niken và nitơ góp phần tạo nên màu xanh lục. Nhóm nghiên cứu hy vọng có thể phát hiện thêm những hiện tượng này trong tương lai.
- Brian Shaw, người đàn ông khỏe nhất thế giới, khiến ngay cả những vận động viên thể hình to lớn cũng trông nhỏ bé
- Nhà Thanh sụp đổ, 2 vạn con cháu hoàng tộc đổi sang họ gì để hòa nhập thời đại mới?
- Tàu vũ trụ của NASA tìm ra nơi sự sống có thể ẩn náu trên các hành tinh khác
