Éjszakai világító felhő

A Wikipédiából, a szabad enciklopédiából
Poláris mezoszférikus felhő a Saimaa-tó fölött 2003-ban

Az éjszakai világító felhő, vagy poláris mezoszférikus felhő egy felhőszerű optikai jelenség a felső légkörben, amelyet a mély szürkület idején szoktak megfigyelni. Kialakulására és viselkedésére még nem született teljes magyarázat.

Leírása[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

A jelenséget vízjég 40-100 nanométer átmérőjű kristályai okozzák, amelyek porszemcsékre telepednek, és amik visszaverik a már horizont alatt lévő Nap fényét.[1]

Angol neve (noctilucent cloud) a latin „noctilucens” kifejezésből ered, jelentése: „éjszaka fénylő”. Kizárólag a nyári hónapokban megfigyelhető az északi és a déli félteke 50° és 70° szélességi fokai közt, az északi féltekén május közepétől augusztus végéig, amikor a Nap 6 és 16 fok között a láthatár alatt tartózkodik.

A látványosság általában egy órával napnyugta után, vagy ennyivel napkelte előtt a legszebb azokon a nyári heteken, amikor a mezoszféra hőmérsékleti és páratartalmi viszonyai kedvezőek (elméletben május közepétől augusztus közepéig). Tapasztalatok szerint Magyarországon kb. június közepétől augusztus elejéig van esély a megpillantására. Az éjszakai világító felhőt a magas szintű felhőzettől kékes, gyöngyházszerű fénye különbözteti meg.[2]

A legnagyobb magasságban megfigyelt felhők[3], amelyek a mezoszférában helyezkednek el 76 és 85 kilométeres magasságban. Általában nem láthatóak, csak akkor, ha a Nap már a horizont alól világítja meg őket, amikor a légkör alsóbb rétegei (az ott lévő más típusú felhőkkel együtt) már sötétségbe borultak a Föld árnyékában. Ahhoz, hogy láthatóvá váljon a mezoszférában, mintegy 80–85 km magasságban kialakuló leheletvékony felhő, a Nap legalább 6 és legfeljebb 16 fokkal kell a horizont alatt tartózkodjon. A jelenségre ma sincs teljes magyarázat, bár már a Krakatau vulkán 1883-as kitörése után észlelték. Első ízben 1885-ben írták le.

Csak bizonyos körülmények közt tűnnek fel, és ha láthatóak, az a felső légkörben történt változásokra utalhat. Felfedezésük óta a megfigyelések gyakorisága, fényessége és nagysága növekedett, ami egyes tudósokat arra a feltételezésre indított, hogy ez a klímaváltozással is lehet összefüggésben.

Kialakulása[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Éjszakai világító felhő (animáció)
2008. július 21. 20:09-20:29 (UT), Ludányhalászi (Magyarország)
Készítette: Berkó Ernő

A felhők minden esetben víz és por jelenlétében jönnek létre. A por mikrometeoroktól vagy (ritkábban) vulkánkitörésből származhat. A nedvesség a tropopauza résein keresztül emelkedhet fel, vagy metán és semleges töltésű hidroxil-gyökök reakciója hozhatja létre a mezoszférában.[4]

Az amerikai Hampton University kutatói szerint a por folyamatos utánpótlását mikrometeorok biztosítják, amikből több tonna érkezik naponta a Föld légkörébe és a nagyobb részek elégése után 70-100 km magasságban apró mikrometeor-szemcsék maradnak utánuk (méretük jellemzően 20-70 nanométer közötti). Összehasonlításképpen a cirrusfelhők magmérete ennél 10-szer, 100-szor nagyobb. A kis méret megmagyarázza a felhők kékes színét, mivel az apró jégszemcsék a rövidebb hullámhosszú fényt (=kékes szín) erősebben szórják szét.[5]

Az űrsiklók hajtóművei a felszállás során mintegy 300 tonna vízpárát juttatnak a légkörbe, aminek egy része a megfigyelések szerint ilyen felhőt hoz létre. A vízpára csaknem fele a termoszférába kerül, 103-114 kilométeres magasságba.[6] Hasonló folyamat játszódhatott le az 1908-as Tunguzka-esemény során is, amikor a fényesen világító felhők az 5000 km-re fekvő Nagy-Britanniában is több napon keresztül láthatók voltak.[7] Ez a pára körülbelül egy nap alatt a sarki régióba vándorol. Ennek a rendkívül gyors mozgásnak a mechanizmusa nem ismert. Ahogy a víz észak felé vándorol, a termoszférából a hidegebb mezoszférába süllyed.[8] Bár ez a mechanizmus létrehozhat egyes éjszakai világító felhőket, a jelenségnek alapvetően nem ez a magyarázata.[4]

Mivel a mezoszféra nagyon kevés nedvességet tartalmaz – a Szahara levegője nedvességtartalmának mintegy százmilliomod részét[9] – és rendkívül ritka, jégkristályok csak nagyon alacsony hőmérsékleten, mintegy −120 °C alatt formálódnak.[4] Ez azt is jelenti, hogy éjszakai világító felhő csakis nyáron jöhet létre, amikor a mezoszféra a leghidegebb.[10] Ezek a felhők többnyire a sarkvidékekhez közel, az 50–65. szélességi fokok környékén formálódnak[1], ahol a mezoszféra hidegebb, mint máshol.[11] A déli féltekén képződő felhők körülbelül egy kilométerrel nagyobb magasságban jönnek létre, mint az északi félteke felhői.[1]

A Nap ultraibolya sugárzása felbontja a vízmolekulákat és ettől kevesebb víz áll rendelkezésre az éjszakai világító felhők képződéséhez. A napciklus folyamán a sugárzás ciklikusan változik és a legutóbbi két ciklus alkalmával műholdak azt állapították meg, hogy az ultraibolya sugárzás erősödése csökkentette az éjszakai világító felhők fényességét.[12]

Az éjszakai világító felhők erősen visszaverik a radarhullámokat[10] az 50 MHz és 1,3 GHz közti frekvenciasávban.[13] Ezt a tulajdonságukat sem sikerült még megmagyarázni. A California Institute of Technology (Caltech) professzora, Paul Bellan szerint lehetséges magyarázat, hogy a felhők jégszemcséit nátriumból és vasból álló vékony fémbevonat veszi körül és ettől verik vissza sokkal jobban a radarhullámokat.[10] A nátrium és vasatomok mikrometeorokról szakadhatnak le, a gyöngyházfelhők feletti rétegben telepednek le és mérések szerint a felhők jelenlétében megfogyatkoznak. Kísérletek azt mutatták, hogy szélsőségesen alacsony hőmérsékleten a nátriumpára könnyen megtelepszik a jégfelületen.[10]

Jegyzetek[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

  1. ^ a b c Chang, Kenneth. „First Mission to Explore Those Wisps in the Night Sky”, New York Times (Hozzáférés ideje: 2008. október 5.) 
  2. http://www.mcse.hu/eszlelesi_ajanlat/20090530-egi-kalendarium.html Magyar Csillagászati Egyesület - Égi kalendárium: 2009 június
  3. Simons, Paul. „Mysterious noctilucent clouds span the heavens”, TimesOnline (Hozzáférés ideje: 2008. október 6.) 
  4. ^ a b c About NLCs, Polar Mesospheric Clouds, from Atmospheric optics
  5. Meteor Smoke Makes Strange Clouds (2012-08-07)
  6. Naval Research Laboratories (2003-03-06). "Study Finds Space Shuttle Exhaust Creates Night-Shining Clouds". Press release. Elérés: 2008-10-19.
  7. http://astronomynow.com/090629ShuttlelaunchandnoctilucentcloudspointtoTunguskacomet.html Shuttle launch and noctilucent clouds point to Tunguska comet by Dr Emily Baldwin, Astronomy Now, Posted: 29 June, 2009
  8. STUDY FINDS SPACE SHUTTLE EXHAUST CREATES NIGHT-SHINING CLOUDS. NASA, 2003. június 3. (Hozzáférés: 2008. október 5.)
  9. Phillips, Tony: Strange Clouds. NASA. (Hozzáférés: 2008. október 5.)
  10. ^ a b c d Caltech. "Caltech Scientist Proposes Explanation for Puzzling Property of Night-Shining Clouds at the Edge of Space". Press release. Elérés: 2008-10-19.
  11. Noctilucent clouds. Australian Antarctic Division
  12. Cole, Stephen: AIM at the Edge of Space. NASA, 2007. március 14
  13. Project Studies Night Clouds, Radar Echoes”. ECE News, 3. o, Kiadó: Virginia Tech. Hozzáférés ideje: 2008. október 19.  

További információk[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Angol nyelven:

Forrás[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Ez a szócikk részben vagy egészben a Noctilucent cloud című angol Wikipédia-szócikk ezen változatának fordításán alapul. Az eredeti cikk szerkesztőit annak laptörténete sorolja fel.