Prazvláštní "modrý výtrysk" (blue jet), jak se tento pozoruhodný blesk nazývá, vědci identifikovali až poté, co si ho všimli na videozáznamu pořízeném z raketoplánu NASA o rok dříve, tedy v roce 1989. Na videu jakoby se objevila ještě jedna nad oblaka vystřelující "raketa" - jenže nešlo o žádné pozemské zařízení, ale o ionosférický úkaz. Označení "modrý výtrysk" získal až o něco později.

Nebeské výbojky pracují

Tento druh blesku představuje zářivý světelný záblesk, trvající pouhých několik milisekund, který vyvolává kratičký zášleh v podobě modrého svítícího pruhu. Ten pak "vystřelí" z mraků směrem nahoru do stratosféry.

Ze země se jen tak snadno zahlédnout nedá, právě proto, že jej od případného pozorovatele dělí vrstva mraků, ale to neznamená, že by ho vědci nemohli pozorovat nad nimi. Ke studiu těchto tajemných "trysek" využili zpočátku přístroje na palubě Mezinárodní vesmírné stanice, která obíhá naši planetu ve výši asi 400 kilometrů.

Po instalaci nové observatoře Evropské vesmírné agentury v roce 2018, která byla vybavena optickými senzory, fonometry a detektory rentgenového i gama záření, zaznamenali vědci jejím prostřednictvím pět modrých záblesků vylétajících z vrcholu bouřkového mraku, z nichž jeden vyslal modrý paprsek vysoko do stratosféry.

Tyto vzácné záblesky mohou poodhalit, jak se vlastně zmíněné záhadné výboje rodí, tvrdí vědecký tým vedený fyzikem Torstenem Neubertem z Dánské technické univerzity. O jejich novém výzkumu informuje server Science Alert.

Zdroj: Youtube

Podle vědeckých předpokladů se tyto modré paprsky aktivují, když se kladně nabitý vrchol mraku setká s negativně nabitou vrstvou na své hranici a vrstvou vzduchu nad ní.

Vědci se domnívají, že tak dojde k elektrickému zkratu, který vytvoří vodič - neviditelný vodivý kanál ionizovaného vzduchu, představující cestu, po níž se může ubírat bleskový výboj.

"Naše chápání vodičů modrých výtrysků je ale zatím dost omezené. Data analyzovaná Neubbertovým vědeckým týmem by mohla některé mezery zaplnit," uvádí Science Alert.

Tajemné jevy nad oblaky

Dne 26. února 2019 zaznamenala observatoř monitorující blesky, respektive "interakce v atmosférickém prostoru" (Atmosphere-Space Interactions Monitor - ASIM), pět modrých záblesků na vrcholu bouřkového mraku nedaleko ostrova Nauru v Tichém oceánu.

Každý z těchto záblesků trval přibližně 10 mikrosekund a jeden z nich vyprodukoval modrý výtrysk dosahující až ke stratopauze, tedy přechodné vrstvě atmosféry oddělující stratosféru od ionosféry, nacházející se v nadmořské výšce asi 50 až 55 kilometrů.

Kromě toho observatoř zaznamenala atmosférické nadoblačné jevy zvané Elves neboli elfové (jejich název je odvozen ze zkratky anglického označení emisí světla a odchylek s velmi nízkou frekvencí - Emission of Light and Very Low Frequency perturbations - způsobených zdroji elektromagnetického pulzu). 

Tyto jevy představují rozpínající se prstence optického a ultrafialového vyzařování v ionosféře, které se objevují nad bouřkovými mračny a trvají jen asi milisekundu, viz animace níže.

Zdroj: Youtube

Předpokládá se, že tyto jevy vyvolává elektromagnetický puls na spodním okraji ionosféry způsobený bleskem.

Tesla ukázal cestu

Červené emise z vodiče však byly slabé a velmi limitované. Podle výzkumného týmu to naznačuje, že samotný vodič byl v porovnání s plně vyvinutými bleskosvody mezi zemí a mraky velmi krátký a omezený pouze na jedno místo.

To by mohlo znamenat, že záblesky i samotný modrý výtrysk jsou typem výbojky v blízkosti zdroje vysokého napětí - podobně jako když Teslův vysokofrekvenční transformátor (Teslova cívka) vyvolá u blízkých výbojek sršení rozvětvených kroutících se jisker, což je řetězová reakce částic ionizujícího vzduchu.

"Domníváme se tedy, že ultrafialové pulsy jsou elfové, které jsou generovány spíše proudem záblesků výboje, než proudem blesků," píší vědci ve svém příspěvku, který publikoval odborný titul Nature

Podle autorů nové studie se záblesky podobají velmi silným vysokofrekvenčním výbojům, vyskytujícím se během bouřek uvnitř mraků, o nichž je známo, že se v nich spouštějí blesky. Modré záblesky na vrcholcích mraků by mohly být podle vědců optickým ekvivalentem tohoto jevu a rozvíjet se až do modrých výtrysků. 

Protože vysokofrekvenční výboje v mracích jsou docela běžné, je možné, že i modré záblesky jsou častější, než jsme se domnívali. Lepší poznání jejich četnosti by nám mohlo pomoci lépe porozumět jak bouřím a bleskům, tak samotné atmosféře a všem jejím komplexním interakcím, uzavírá Science Alert.

Některé vrstvy pozemské atmosféry

Troposféra
Název pochází z řeckého slova „tropos“ – mísit. Troposféra sahá od povrchu země až do sedmi kilometrů v polárních oblastech a 18 kilometrů kolem rovníku a je tedy nejnižší vrstvou atmosféry vůbec. Teplota troposféry klesá s nadmořskou výškou.

Stratosféra
Sahá od konce troposféry do výšky 60 kilometrů. Teplota zde vzrůstá s nadmořskou výškou.

Mezosféra
Sahá od konce stratosféry do 80 až 85 kilometrů; teplota s nadmořskou výškou klesá.

Termosféra
Sahá od konce mezosféry do vzdálenosti cca 640 kilometrů od povrchu. Teplota v ní stoupá s nadmořskou výškou.

Exosféra
Sahá od konce termosféry (v závislosti na sluneční aktivitě od 500 do 1000 kilometrů) do takové vzdálenosti, kde ještě převažuje gravitační působení Země. 

* Hranice mezi těmito vrstvami se nazývají tropopauza, stratopauza, mezopauza a termopauza.

* Atmosféru však lze dělit na vrstvy i podle jiných kritérií, některé vrstvy se potom mohou překrývat. Podle koncentrace iontů a volných elektronů se atmosféra Země dělí na tyto vrstvy:

Neutrosféra
Sahá od zemského povrchu po spodní vrstvu ionosféry, tedy do výše asi 60 kilometrů. Svůj název získala od toho, že obsahuje převážně neutrální částice (atomy a molekuly).

Ionosféra
Obsahuje elektricky nabité částice (ionty). Tato vrstva leží výše než 60 kilometrů nad zemí. Umožňuje odraz rádiových vln.