1989 upptäckte meteorologer sprites. Inte andarna, alverna eller nissarna som peppar Shakespeares komedier utan deras lika svårfångade elektriska namne. Blixtspriter är storskaliga elektriska urladdningar inuti molnen ovanför stormar som får den övre atmosfären att glöda, ungefär som en fluorescerande glödlampa.
Meteorologer har redan bestämt att sprites sannolikt inte är unika för jorden. Faktum är att denna svårfångade form av blixt kan vara vanlig i hela solsystemet. Nu frågar forskare vid Tel Aviv University om förekomsten av sprites på andra planeter kan indikera närvaron av organiskt material i deras atmosfärer.
Lagren i vår atmosfär. Bildkredit: National Weather Service, JetStream Online School for Weather.
Även om det inte är ett ovanligt fenomen, är sprites otroligt svåra att hitta och observera. De kan bara fångas med mycket känsliga höghastighetskameror. Sprites förekommer i jordens mesosfär, skiktet mellan stratosfären och termosfären - cirka 50 km (31 miles) till 90 km (56 miles) hög. På den här höjden är gaserna som utgör vår atmosfär mycket tunnare och kan inte hålla värmen från solen vilket gör att medeltemperaturen är kyliga 5°F (-15°C) till så lågt som -184°F (-120°C) ).
Men gaser på denna höjd är fortfarande tillräckligt tjocka för att bromsa meteorer – det är här de brinner upp och skapar vad vi ser som meteorskurar. Gaser i mesosfären är också tillräckligt tjocka för att lysa upp med sprites, vilket ger ett fönster till sammansättningen av vår atmosfär. Sprites, som lyser röd-orange, indikerar vilka typer av molekyler som finns i detta lager av atmosfären.
Blixtar är inte en sällsynt företeelse i vårt solsystem, vilket får forskare att misstänka sprites kan finnas på Jupiter, Saturnus och Venus - alla planeter med rätt miljö för starka elektriska stormar. Precis som på jorden kan sprites som finns på dessa planeter öppna ett fönster i deras atmosfäriska sammansättning, konduktivitet och möjligen peka på närvaron av exotiska föreningar.
Jupiter och Saturnus presenterar de mest spännande miljöerna. Båda gasjättarna upplever blixtstormar med blixtar som är mer än 1 000 lika kraftfulla som de som finns på jorden. Det är på dessa planeter det Ph.D. student Daria Dubrovin , tillsammans med sina handledare professor Colin Price vid Tel Avivs universitets institution för geofysik och planetära vetenskaper och prof. Yoav Yair vid Israels öppna universitet, fokuserar på.
Dubrovin har återskapat dessa planetariska atmosfärer i ett labb för att studera förekomsten av sprites i rymden. Eller, som hon beskriver sitt arbete, 'Vi gör sprites i en flaska.' Hon hoppas att detta ska ge en ny förståelse för elektriska och kemiska processer på andra planeter.
En sprite som den kan se ut i Saturnus atmosfär, skapad i ett TAU-labb. Bildkredit: American Friends, Tel Aviv University
Dessutom kan förståelse av blixtar på andra världar hjälpa forskare att förstå möjligheten av liv på andra världar. Som Dubrovin påpekar är blixten allmänt accepterad som generatorn av organiska molekyler som förvandlade tidiga jordens hav till den livsfyllda ursoppan. Ökade studier av blixtar på andra planeter kan ge ytterligare en ledtråd till närvaron av utomjordiskt liv. Deras forskning skulle lätt kunna tillämpas på exoplaneter, inte bara på kroppar i vårt solsystem.
En blixtstorm på Saturnus gör Dubrovin ganska upphetsad. Det producerar för närvarande över 100 elektriska blixtar per sekund, en sällsynt företeelse även inom planetens flyktiga molnlager. Om forskare framgångsrikt kunde samla bilder av sprites på högre höjd från rymdfarkosten Cassini (för närvarande i omloppsbana runt Saturnus), skulle det inte bara ge information om stormen nedan utan också lägga till den allmänna kunskapsbasen om sprites och blixtar på andra planeter.
Video av Sprites från University of Alaska
Källa: Tel Avivs universitet