Varje år vid den här tiden lägger jag till ett nytt objekt på min lista över vad jag ska titta efter på natthimlen. Konstigt nog är det moln. Jag måste vara galen, eller hur? Vilken astronom behöver fler moln? Men dessa är olika. Kallad nattlysande moln (NLCs), dessa skitiga föremål är synliga då och då lågt på den norra himlen under morgon- och kvällsskymningen. Slutet av maj till augusti är den bästa tiden att se dem.
Vad är dessa skumma, ibland kusliga moln? Och hur kan du se dem?
Först en varning. Om du bor i Mississippi är dina chanser att upptäcka dem mindre än en strängböna. Ovanligt till att börja med är NLC:er vanligtvis synliga på högre breddgrader; norra USA, Kanada och Europa är främsta utposter för en NLC-vaka.
Noctilucent moln, som bildar cirka 50 miles (80 km) högt i den kyliga mesosfären, ligger högt långt över troposfären, hem till de mer välbekanta molnen. Foto tagen från den internationella rymdstationen. Kredit: NASA
NLC: er hål i jordens mesosfären , ett förtärt lufttäcke som sträcker sig från 30 till 53 miles (48-85 km) högt. De flesta meteorer vi ser brinner upp i detta lager. Det är också extremt kallt där uppe med temperaturer på toppen som sjunker till -90 C (-130 F). På grund av sin höga höjd reflekterar nattlysande moln solljus långt efter solnedgången när andra moln har blivit gråa och färglösa. Deras färg förmedlas av ozonskikt belägen 12-19 miles (19-30 km) ovanför. De röda och apelsiner av reflekterat solljus absorberas av ozon på väg ner till våra ögon och färgar molnen blå.
Cirrusmoln ser ofta ut som fina strimmor jämfört med det veckade, vågiga utseendet hos NLC:er. Det här fotot visar också skillnaden i deras höjder under en typisk visning i norra USA. Kredit: Bob King
För att något moln ska ta form och växa måste vatten fastna på något. I dag-till-dag moln tillhandahåller damm från vindstormar – särskilt från världens öknar – de nödvändiga 'kärnorna' för bildandet av vattendroppar och iskristaller.
Cirrusmoln, de som ser ut som fjädrar som sveper över daghimlen, är vanligtvis cirka 10 mil höga. De består av iskristaller och flyter nära toppen av det lägsta, tjockaste luftlagret som kallastroposfär. Noctilucent moln delar de grekiska gudarnas rike och solar sig i solljus långt in på natten på en höjd av några50 mil. Det är nästan lika högt somnorrsken, som kan shimmy ner till knappa 60 miles.
Vi ser nattlysande moln långt efter solnedgången när andra moln har blivit mörka eftersom de är mycket högre upp och fortfarande kan fånga solljus och reflektera det tillbaka till jorden. Kredit: NASA
Eftersom det är näst intill omöjligt att få upp damm tillräckligt högt för att tillhandahålla kärnor för nattlig molnbildning, misstänker forskare att damm från yttre rymden från meteoroider och kometer tillhandahåller en del av det nödvändiga materialet. När jorden färdas runt solen, sveper den upp cirka 40 000 ton interplanetärt damm om året, mycket för att få jobbet gjort. Andra källor inkluderar vulkaniskt damm och till och med kemiska rester från raketavgaser från de en gång frekventa uppskjutningarna av rymdfärjan.
Vindar från sommarstormar för vattenångan in i mesosfären från den lägre atmosfären som kondenserar på jord- och utomjordiska dammkärnor. Det är därför som NLC-skärmar är vanligast på sommaren.
Waves of NLCs den 12 juni 2012 sett från Duluth, Minn. Kredit: Bob King
Här i Duluth, Minn. vid 47 grader norr, har jag sett förmodligen ett halvdussin visningar under år av skytittande, men för att vara ärlig började jag leta efter dem på ett dedikerat sätt först under de senaste 5 åren. När slutet av maj närmar sig och skymningen sträcker sig djupt in på kvällstimmarna, tittar jag av himlen i hopp om att de ska komma tillbaka. Nyckeln till att upptäcka NLC:er är att hitta en plats med vidöppen utsikt över den norra horisonten.
I norr drar solen tillbaka vid 21-tiden. och skymningen slutar mer än två timmar senare. Håll utkik efter NLC som börjar ungefär en timme efter solnedgången när cirrusmoln har blivit blekgrå och stjärnorna börjar komma fram. Från mitt hem svävar de vanligtvis mellan 5 och 10 grader (ungefär en knytnäve som hålls på armlängds avstånd eller mindre) högt över den norra horisonten. Molnen gör sitt första uppträdande i den övre delen av det området, men när skymningen blir djupare krymper de tillbaka mot horisonten.
Video av NLC från Science Photo Library
NLC:er ser konstiga ut. Det är inte bara deras kusliga, plasmablå färg utan deras form som ger dem bort. Ränder, vågor, lockar, ränder blandas ihop på ett sätt som verkar främmande. Du kanske förväntar dig dessa på Mars, men jorden? En kikare är en stor hjälp för att uppskatta molnens speciella struktur och färg. Jag säger detta för att jag har glömt min vid flera tillfällen. Två andra döda giveaways – NLC:er blir ljusare för en tid när himlen blir mörkare. Regelbundna moln beter sig tvärtom. NLC:er rör sig och ändrar form väldigt långsamt eftersom de är så högt upp och långt borta.
När man tittar ner ovanifrån, fångade Aeronomy of Ice in the Mesosphere (AIM) Mission denna sammansatta bild av nattlyssnande molntäcke ovanför Sydpolen den 31 december 2009. Klicka för att läsa mer om AIM. Kredit: NASA/HU/VT/CU LASP
Nattlysande moln förblir lysande tills nästan skymningen är över. Tiden för visningstiden för norra USA är cirka 2 timmar efter solnedgången eller tidigare om myggorna har sin väg. Då sjunker solen för långt under horisonten för att ge ljuset för dem. De som bor längre norrut i Kanada, Nordirland, England och Finland, där himlen aldrig är riktigt mörk under de tidiga sommarmånaderna, kan njuta av NLC-visning hela natten.
Dawn-display med stjärnor av elektriskt-blå NLC:er den 13 juni 2012. Kredit: Bob King
Det finns indikationer på att NLC-skärmar har blivit allt vanligare, och till och med tryckt in på lägre breddgrader under de senaste 20-30 åren. Det kan ha att göra med ökade nivåer av koldioxid i jordens atmosfär. Även om CO2 hjälper till att värma upp de nedre luftlagren, kan det göra att den övre atmosfären blir kyligare, vilket skapar de kalla förhållanden som krävs för en accelererad nattlysande molnbildning. Du kan gräva djupare i ämnet HÄR .
För mer om jordens mest ovanliga moln, stanna till Noctilucent Cloud Observers hemsida . Liksom norrskenet är en spännande nattlyssnande molnuppvisning ett uppdrag värt en resa till norra landet.