مدن النور مخفية عن الأنظار

الجان والجنيات والطائرات الزرقاء ليست مجرد جزء من قصة خيالية. هذه تفريغات كهربائية مذهلة تنطلق من سحب الشتاء * كان الكاتب عضوا في تجربة ميديكس التي بحثت، من بين أمور أخرى، ظاهرة القزم في مهمة مكوك كولومبيا، آخر مهمة إيلان رامون، والتي ستكون بعد شهر تقريبا ست سنوات على الكارثة

البروفيسور يوآف يائير غاليليو

تخيل أنه بينما يضرب البرق سماء الليل في عاصفة شتوية فوق تل أبيب، فإن قبة السماء بأكملها من كريات شمونة إلى بئر السبع تضاء للحظة وجيزة بواسطة الضوء الأحمر لحلقة تنتشر فوق مكان البرق بسرعة تبدو لنا أنها أعلى من سرعة الضوء، وبعد بضعة أجزاء من الألف من الثانية تظهر ومضات ضخمة من اللونين الأحمر والأزرق في أشكال تذكرنا بالجزر أو العصي أو قناديل البحر المضيئة التي يبلغ حجمها عدة عشرات من الكيلومترات، والتي تومض وتختفي في غمضة عين. توجد مدينة الأضواء بأكملها في الأعلى، وكلها مخفية عن الأنظار.

هذا ليس مبالغة أو خيالًا جامحًا لمتخصص مؤثرات خاصة فاشل في هوليود. هذه هي الظواهر الفيزيائية التي تحدث عندما يضرب البرق القوي الأرض. سطوع هذه الظاهرة يصل إلى حد الشفق القطبي، لكنها لا تدوم إلا ملي ثانية فقط، بحيث لا يصل ما يكفي من الفوتونات إلى العين ولا يمكن رؤيتها، إلا بكاميرات CCD التي يمكنها تحويل الفوتونات إلى تيار كهربائي وإنتاج ضوء رقمي. صورة.

يرجى تلبية: الميزوسفير

وتحدث هذه الظواهر بين ارتفاعات 40 و95 كيلومترا فوق سطح الأرض في طبقة الغلاف الجوي التي تسمى الميزوسفير، والتي لا تحظى عادة باهتمام كبير، ربما لأنها تقع على ارتفاع كبير فوق الطبقات التي تحدث فيها الظواهر الجوية والسحب. وتحدث الأمطار، وكذلك فوق طبقة الأوزون التي تقع في الستراتوسفير. أطلق أحد العلماء الذين يدرسون الغلاف الجوي العلوي على المنطقة اسم "الغلاف الجوي الجاهلي" لأننا، على حد قوله، "حتى الآن كنا نجهلها تمامًا، لكننا تجاهلناها أيضًا وأهميتها المحتملة".
الجان عبارة عن ومضات من الضوء تشق السماء في غمضة عين، والجنيات عبارة عن حلقات من الضوء على شكل شمعة، والنفاثات الزرقاء عبارة عن مخاريط من ضوء مزرق يخرج من السحابة

في الواقع، يبدو أنه في السنوات الأخيرة تم تكريس جهد بحثي كبير لتقليل الجهل بالخصائص والعمليات التي تحدث في طبقة الميزوسفير، تلك الطبقة الباردة والرقيقة الواقعة بين ارتفاعات 50 و90 كيلومترًا، حيث تظهر هذه الظواهر البصرية المذهلة. .

كل ظواهر الإضاءة السريعة التي تم اكتشافها أعطيت أسماء مأخوذة من مسرحية شكسبير "حلم ليلة في منتصف الصيف"، وذلك لأنها ليست غريبة الأطوار ورشيقة ومرحة مثل الجان والجنيات الذين يظهرون في المسرحية.

العفاريت عبارة عن ومضات من الضوء تخترق السماء في غمضة عين: الجنيات (الجان) عبارة عن حلقات من الضوء على شكل شمعة؛ والنفاثات الزرقاء) هي مخاريط من ضوء مزرق ينبعث من السحابة. ومن أجل جمع كل الظواهر في عائلة واحدة، تم تحديد اسم تقني عام لها وهو "الأحداث المضيئة العابرة" أو باختصار TLE - الأحداث المضيئة العابرة.

ماذا يحدث داخل السحابة؟

لفهم ما يحدث فوق السحب العاصفة البرقية وكيف يتم إنشاء هذه الظواهر الساطعة والجميلة، يجب على المرء أولاً أن يفهم العمليات التي تحدث داخل السحب عندما ينفجر البرق. تعد فيزياء البرق وتأثيراته الواسعة على الغلاف الجوي حاليًا مجالًا بحثيًا نشطًا للغاية. إن الملاحظات الواردة من الأقمار الصناعية، ومن أنظمة الاستشعار عن بعد في مناطق مختلفة من الطيف الكهرومغناطيسي، والتجارب المعملية والمحاكاة العددية على أجهزة الكمبيوتر العملاقة، تخلق صورة واضحة إلى حد ما عما يحدث داخل هذه السحب.

يوجد داخل السحب الرعدية، المعروفة بالمزن الركام، تركيزًا كبيرًا من قطرات الماء وبلورات الجليد، التي تحملها الرياح التي ترتفع وتهبط في السحابة في سلسلة لا نهاية لها من الاصطدامات. تؤدي بعض الاصطدامات إلى اندماج الجزيئات التي تصبح قطرات مطر أو حجارة برد، ولكن هناك عدد لا بأس به من الاصطدامات التي تؤدي إلى اصطدام الجزيئات المتصادمة وتناثر شظايا صغيرة.

ومن الدراسات المخبرية والمحاكاة الحاسوبية، أصبح من الواضح أن مثل هذه الاصطدامات تؤدي إلى انفصال الشحنات الكهربائية بحيث تُحمل في نهاية المطاف الشظايا الصغيرة إلى الأعلى مع وجود فائض من الشحنة الكهربائية الموجبة، بينما تسقط الكبيرة إلى الأسفل بسبب صمامها الأعلى، فتسقط تحمل معهم شحنة سالبة. ويؤدي هذا الفصل المكاني بين الشحنات الكهربائية المتضادة إلى تكوين مجال كهربائي قوي للغاية داخل السحابة، يمكن أن تصل قيمته إلى مئات الآلاف من الفولتات في المتر الواحد. في هذه المرحلة يمكن رؤية السحابة الركامية كنوع من البطاريات الكهربائية الضخمة، يوجد في الجزء العلوي منها شحنة موجبة وفي الجزء السفلي (الذي يقع في نطاق درجة الحرارة من صفر إلى عشرين درجة مئوية تحت الصفر) شحنة سالبة.

بعد حوالي 20 إلى 30 دقيقة من تشكل البلورات والقطرات في السحابة بتركيز وحجم يمكن اكتشافهما بواسطة رادار السحابة، يتم استقبال البرق الأول. ومن الملاحظات اتضح أن معظم نشاط البرق في البداية يحدث بين مراكز الشحنات الموجبة والسالبة داخل السحابة، ولكن خلال دقائق قليلة - في نفس الوقت الذي تصل فيه جزيئات الهطول إلى قاعدة السحابة - يتكون جيب من تظهر شحنات كهربائية موجبة بالقرب من الجزء السفلي (قاعدة) السحابة: وتتكون الأمطار في عدة مناطق من السحابة وتتساقط، وعندما تحمل معها شحنة موجبة إلى ارتفاع أقل بالقرب من قاعدة السحابة، يحدث البرق يتكون من السحابة نحو الأرض.

تعتبر هذه الصواعق الأكثر خطورة وفتكاً بالإنسان والحيوانات، وفي كل عام يقتل مئات الأشخاص حول العالم بسبب تأثيرها، كما تلحق أضرار جسيمة بالمباني والبنى التحتية التكنولوجية وشبكات الكهرباء. تحدث معظم حرائق الغابات الطبيعية في العالم نتيجة اشتعال البرق الذي يضرب الأرض.

التفسير الفيزيائي لظاهرة البرق

ويتراوح إجمالي معدل البرق على الأرض بين 40 و60 برقًا في الثانية، والتي تتشكل ضمن حوالي 1800 إلى 2000 سحابة عاصفة نشطة في أي لحظة. ويحدث معظم النشاط فوق القارات في المناطق الاستوائية، بينما يكون النشاط الكهربائي في المحيطات أضعف في المتوسط. هذا النشاط الكهربائي الهائل له دورة نهارية منتظمة إلى حد ما، مما يعكس ساعات الذروة للتسخين الشمسي فوق أفريقيا وجنوب شرق آسيا وأمريكا الجنوبية، مما يخلق حالة من عدم الاستقرار الجوي الضرورية لتطور السحب العاصفة.

حتى نهاية التسعينيات من القرن الماضي، كانت هناك تقارير قليلة جدًا عن انفجار البرق من قمم السحب باتجاه الغلاف الجوي العلوي وومضات من الضوء في هذه الطبقات. ولم تكن معظم التقارير دقيقة أو مفصلة بما فيه الكفاية.

عملية العواصف الرعدية إنه يتسبب في الحفاظ على فرق جهد ثابت تقريبًا يبلغ 300 ألف فولت بين سطح الأرض والأيونوسفير. בכנס שנערך ב- 1988 בעיר אופסלה בשוודיה, הציג הפיזיקאי ברנרד וונגוט (אחיו של הסופר קורט וונגוט) מחקר שבו ליקט עשרות דיווחים של טייסי מטוסי נוסעים שצפו בהתפרקויות חשמליות מעל סופות ברקים בזמן טיסות מסחריות רגילות, המתנהלות בדרך כלל בגבהים של 10 – 11 ק” من. وبحسب الطيارين، فإن هذه الومضات كانت مفاجئة في مظهرها، واستمرت في لمح البصر وانفجرت بشكل واضح من الأسفل إلى الأعلى، ولا شك أن أصلها طبيعي وليس من الطائرة نفسها. وقد قوبلت التقارير بتشكك كبير، وكان من الممكن أن تظل مثيرة للفضول، لولا ملاحظة صدفة أجراها علماء فلك من جامعة مينيسوتا في عام 1989.

كان جاك وينكلر وفريقه منخرطين في معايرة الكاميرات الحساسة لقياس شدة الضوء الصادر من النجوم ووجهوا كاميرتهم نحو الأفق. ولحسن الحظ، حدثت عاصفة رعدية قوية على طول خط بصرهم. ورصد العلماء ومضات ضوئية واضحة ضمن مجال الرؤية وتمكنوا من وضعها على ارتفاعات 90-40 كيلومترا حسب موقع النجوم التي ظهرت في الصورة. وقد أثار تقرير الرؤية الغريبة ضجة كبيرة في المجتمع العلمي، حيث لا يمكن رفضها كشهادة شاهد عيان من قبل شخص ليس لديه خلفية علمية، وكان مطلوبا تقديم تفسير مادي.

تم العثور على التفسير في كتابات مبكرة من عام 1925 من قبل الفيزيائي الاسكتلندي تشارلز ت. ويلسون (ويلسون، الحائز على جائزة نوبل في الفيزياء. في مقال من نفس العام تناول البنية الكهربائية للعواصف الرعدية، قرر ويلسون أنه سيكون هناك ارتفاع يتم عنده إحداث قوة المجال الكهربائي في الغلاف الجوي مثل نتيجة تجاوز السحابة عتبة الانهيار الكهربائي.

ويظهر حساب نظري بسيط إلى حد ما أنه بالنسبة للقيم المقبولة للشحنة الكهربائية داخل السحابة، فإن قوة المجال فوق قمة السحابة ستؤدي إلى اختراق كهربائي على ارتفاع حوالي 80 كم. حتى أن ويلسون قرر أن عمل العواصف الرعدية هو الذي يتسبب في الحفاظ على فرق جهد ثابت تقريبًا يبلغ 300 ألف فولت بين سطح الأرض والغلاف الأيوني، تلك الطبقة المؤينة والموصلة التي تقع بين ارتفاعات 70 كم و300 كم. .

شروط ظهور الجان

وأدت مراقبة وينكلر وفريقه إلى إجراء سلسلة من الدراسات البصرية من الأرض، حيث شاهدوا من نطاقات تتراوح بين 200 إلى 300 كيلومتر بمساعدة كاميرات حساسة فوق العواصف الكبيرة، إلى الارتفاعات التي من المفترض أن تظهر فيها هذه الومضات، والتي سُميت "العفاريت البرقية" أو العفاريت، وفقًا للسطر من "حلم ليلة في منتصف الصيف" (الفصل الخامس، المشهد 5). الصواعق القوية للغاية فقط، والتي تبلغ ذروة تيارها أكثر من 1 ألف أمبير، والتي تسقط شحنة موجبة من أعلى السحابة إلى الأرض، هي التي تخلق العفاريت

وبفضل الملاحظات تمكن الباحثون من اكتشاف العشرات من العفاريت خلال ليالي العواصف الرعدية وتحديد ظروف ظهورها في طبقة الميزوسفير، وساعد في رسم أبعادها وسطوعها وأشكالها المختلفة، كما تعرفوا على خصائص العفاريت وخصائصها. نوع البرق الذي يخلقها.

أظهرت دراسة أجراها دينيس بوسيبيو وزملاؤه عام 1995 أن ضربات البرق القوية للغاية، مع تيارات ذروة تزيد عن 75 أمبير، هي التي تسقط شحنة موجبة من أعلى السحابة إلى الأرض (أو بشكل أكثر دقة، تتسبب في تدفق الإلكترونات من السطح إلى أعلى باتجاه مركز الشحنة الكهربائية الموجبة في أعلى السحابة ) خلق الجان . تسمى هذه البرقات بالبروق الإيجابية، وهي نادرة نسبيًا مقارنة بالبروق "العادية" التي تسقط شحنة سالبة على الأرض.

وتتميز هذه البرق الموجب بكمية كبيرة من الشحنة الكهربائية، وتيار مستمر طويل، وبصمة كهرومغناطيسية واضحة في نطاق ترددات رنين شومان، وهي ترددات منخفضة التردد 8-20 هرتز نفسها، ولذلك يتم امتصاصها على نطاقات ضخمة من البرق بحد ذاتها).

الجنيات والطائرات الزرقاء

وفي نفس الوقت الذي تمت فيه هذه الملاحظات، بدأ الباحثون في وكالة ناسا وجامعة ستانفورد في إجراء حسابات باستخدام النماذج الفيزيائية لمحاولة تحديد ما إذا كانت هذه الظاهرة تشكل خطرا على المركبات الفضائية والأقمار الصناعية التي تمر عبر طبقة الميزوسفير، وعلى وجه الخصوص المتوقع منها. وتقوم المكوكات الفضائية، قبل هبوطها في كيب كانافيرال في فلوريدا، بمسار هبوط طويل يمر غالبًا فوق العواصف الرعدية النشطة. حتى أن وكالة ناسا وافقت على التقاط صور من المكوك الفضائي للسماء ليلاً فوق العواصف الرعدية لمحاولة تحديد مدى تكرار هذه الظاهرة.

في الواقع، من التحليل اليدوي الطويل والمضجر (إطارًا بإطار هو التحليل الذي يفحص فيه المرء صورة تلو الأخرى) لأفلام الصور الملتقطة من المكوكات الفضائية، أصبح من الواضح أن العفاريت تظهر فوق العواصف الرعدية تقريبًا في جميع أنحاء العالم أينما كانت. تحدث عاصفة قوية، خاصة في المناطق الاستوائية. وأظهرت نفس الدراسة أيضًا أن هناك سطوعًا قويًا لطبقة توهج الهواء على ارتفاع 100 كيلومتر، والتي تظهر كنوع من شريط الضوء الأفقي فوق البرق مباشرة.

وأكدت الحسابات النظرية أن هذه ظاهرة أخرى حصلت على لقب "الجنيات". وفي عام 1996، أكدت أول ملاحظة من الأرض قامت بها مجموعة من الباحثين اليابانيين القياس من المكوك، ثم أطلق عليها لقب "الجنية". تحدث الظاهرة على ارتفاع 95-100 كم، وتكون على شكل حلقات ضوئية بأقطار من 250 إلى 400 كم، مع حد أدنى من السطوع في المركز، مما يخلق شكل مثل الدونات أو الدونات (في وسط الحلقة) هناك "فتحة" لمنطقة غير مضيئة).

وتم اكتشاف نوع ثالث من الومضات الساطعة من خلال عملية رصد جوية قامت بها المجموعة البحثية لديفيز سينتمان (سينتمان) من جامعة ألاسكا في فيربانكس، حيث رصدت مخاريط من الضوء المزرق المنبعث من أعلى السحابة يصل ارتفاعها إلى 40 كم مباشرة بالقرب من تفكك البرق. لم يتم ملاحظة هذه الومضات تقريبًا من الأرض بسبب التشتت القوي في الأطوال الموجية حيث يكون انبعاث الضوء هو الرئيسي، ولكن من الطائرة تكون مرئية بوضوح، وقد أطلق عليها اسم "الطائرات الزرقاء".

الآليات المسؤولة عن خلق الجان والجنيات

في عام 2002، شاركت مجموعة بحثية من جامعة ولاية بنسلفانيا في عملية رصد بصري من بورتوريكو باتجاه عاصفة رعدية في منطقة البحر الكاريبي. وأمام أعينهم انفجرت طائرة زرقاء ضخمة انطلقت من أعلى السحابة وتسارعت نحو الأعلى، ولكن على غير العادة لم تتوقف عند ارتفاع 40 كيلومترا، بل انقسمت وأصبحت قزم عملاق يشبه الجزرة يمتد إلى الأعلى. إلى ارتفاع 70 كم. أبلغ فيكتور باسكو عن هذه الملاحظة في مقال في مجلة نيتشر، وأطلق عليها اسم "الطائرة العملاقة"، وذكر أن الطائرة أحدثت "قصرًا" كهربائيًا يربط العاصفة البرقية مباشرة بقاعدة الغلاف الأيوني.

على حد علمنا، ترتبط الآلية المسؤولة عن تكوين العفاريت الشبيهة بالجزرة وقناديل البحر (العفاريت) بظهور مجال كهربائي كهروستاتيكي بين شحنتين متعاكستين (كما في قانون كولوم) بين طبقة الأيونوسفير وأعلى الغلاف الجوي. الغيمة. يتواجد هذا المجال في طبقة الميزوسفير لمدة عشرات المللي ثانية فقط، مباشرة بعد إزالة الشحنة الموجبة من أعلى السحابة في ضربة البرق التي تضرب الأرض، لكنه يكفي لتسريع الإلكترونات الحرة الموجودة فيها نحو الأسفل بحيث تصطدم جزيئات النيتروجين، تثيرها وتؤينها. وينتج عن الإثارة انبعاث الضوء بأطوال موجية حمراء حوالي 665 نانومتر وزرقاء حوالي 470 نانومتر. وتستمر الظاهرة برمتها لبضعة أجزاء من المئات من الثانية، وفي النهاية تتلاشى وتختفي.
قام العلماء الفرنسيون بدمج الصور الضوئية مع القياسات الصوتية، واتضح أن الجان لديهم إشارة مميزة تبدو وكأنها نوع من "الزقزقة" في نطاق التردد دون الصوتي

وتتشكل الجنيات الشبيهة بالبرق بطريقة مختلفة، نتيجة للإشارة الكهرومغناطيسية التي يولدها البرق، والتي تنتشر بشكل ثلاثي الأبعاد يشبه التفاحة بسرعة الضوء حول المكان الذي مر فيه تيار البرق الضخم. يضرب النبض الكهرومغناطيسي (EMP) قاعدة الغلاف الأيوني ويعطي "ضربة" نشطة للإلكترونات الموجودة فيه، وهذه تحفز جزيئات النيتروجين لإصدار ضوء سريع جدًا بأطوال موجية حمراء. مدة الظاهرة لا تتجاوز 50 جزء من مليون من الثانية، وهي أكثر شيوعا بكثير من أقزام الجزرة، لأنها لا تعتمد إطلاقا على قطبية البرق (إيجابيا أو سلبيا).

من الملاحظات باستخدام تلسكوب بمرآة قطرها متر واحد أجرتها إليزابيث جيركن وجيركين (إينان، جيركين) من جامعة ستانفورد، يصبح من الواضح أن التفكك له بنية كسرية تشبه الفروع والجذور، والتي تظهر كقنوات صغيرة تمتد إلى الأسفل من ارتفاع 1-75 كيلومتراً، ويبلغ طول كل "فرع" مئات الأمتار من الأمتار. من المحتمل أن تكون قوة الفروع وسطوعها مرتبطة بتيار البرق الذي سبق القزم.

قام العلماء الفرنسيون بدمج الصور البصرية مع القياسات الصوتية، واتضح أن الجان لديهم إشارة مميزة تبدو وكأنها نوع من "غرد" في نطاق الموجات فوق الصوتية. بمعنى آخر، كما يصاحب صوت الرعد البرق، هناك نوع من النقيق الصامت المخفي عن آذاننا والذي يصاحب الجان (فارجاس وآخرون، 2004).

كيف يمكنك تصوير قزم؟

وفي رحلة مكوك الفضاء كولومبيا في يناير 2003، قام طاقم المكوك أيضًا بأداء رصدات ليلية بكاميرا حساسة ومعايرة تجاه العواصف الرعديةوذلك ضمن التجربة الإسرائيلية "ماديكس" التي كانت مهمتها الأساسية مراقبة تأثير غبار الصحراء على مناخ الأرض. وتمكن الطاقم من تصوير عشرات الأحداث المضيئة من نطاقات 1500 إلى 1800 كيلومتر من المكوك، موجهين الكاميرا يدويا نحو الأفق فوق البرق المتلألئ الذي رأوه بأعينهم. ومن بين آخرين نجح الراحل إيلان رامون لتصوير الجان في ضوء الأشعة تحت الحمراء (عند الطول الموجي 860 نانومتر)، وهو مجال لم يتم إجراء أي قياس فيه على الإطلاق.

وسمحت المعايرة الكاملة للكاميرا في هذه التجربة للعلماء بحساب شدة الضوء المنبعث من الظواهر بدقة وإظهار أن القيم تتوافق مع التنبؤ النظري. كما أشارت القياسات التي أجراها رواد الفضاء إلى وجود صلة محتملة بين النيازك التي تخترق الغلاف الجوي والعفاريت التي تحدث على نفس الارتفاعات. ملاحظة أخرى من الفضاء تمت بعد عام من قبل رواد فضاء أوروبيين من محطة الفضاء الدولية الذين صوروا عموديًا فوق العواصف الرعدية، وبواسطة مرشح بصري خاص تم فصل الضوء المنبعث من العفاريت عن ضوء البرق الذي أحدثها، وهو أقوى بحوالي مليون مرة.

وفي السنوات الأخيرة، تم إحراز تقدم كبير في دراسة ظاهرة القزم وفهم شكل تطورها، من خلال التصوير السريع بمعدل 10,000 آلاف صورة في الثانية. وفي مقاطع الفيديو التي قدمها ستيف كومر من جامعة ديوك بولاية نورث كارولينا، يظهر بوضوح أن الظاهرة تبدأ بتوهج أولي شاحب يشبه الهالة الخافتة، تظهر تحتها نقاط مضيئة من الضوء يبلغ حجمها مئات الأمتار، وتتحرك نحو الأسفل على ارتفاعات عالية. السرعة - من 1000 إلى 10,000 كيلومتر في الثانية - تنقسم وتخلق فروعًا كسورية وبنية تشبه قناديل البحر بأذرع ملفوفة. وفي بعض الحالات توجد أيضًا حركة تصاعدية، مما يخلق تشابكًا مقلوبًا للجذور الخارجة من الجزء العلوي للقزم والذي يشبه رأس الجزرة.

في واقع الأمر، فإن الأوصاف الملونة لهذه الهياكل هي مجرد أوهام مرئية لنا لأن الصورة البطيئة لمثل هذه الظاهرة السريعة تؤدي حتماً إلى تكامل زمني للعملية بأكملها و"تجمدها" في صورة واحدة. . ونتيجة لذلك، تظل السرعة والديناميكيات المعقدة لانتشار قنوات الاضمحلال في القزم مخفية عن الأنظار عند التصوير بمعدل فيديو عادي يتراوح بين 25 و30 إطارًا في الثانية، ولا تظهر بجمالها الكامل إلا بسرعات أعلى بكثير. .

تأثير الجان على الميزوسفير

لا تزال أهمية تأثيرات التماثيل على كيمياء طبقة الميزوسفير موضع تساؤل، لأنه على الرغم من الحجم الهائل الذي تشغله التماثيل، إلا أن المدة القصيرة التي تتواجد فيها ربما تسبب تأثيرًا صغيرًا نسبيًا، والذي يتجلى في ظهور النيتروجين أكاسيد على هذه الارتفاعات. وفي الوقت نفسه، في القياسات التي أجريت في صيف عام 2006 فوق عاصفة رعدية رهيبة في البرازيل، تم اكتشاف أكثر من 400 عفاريت في ليلة واحدة، وهو معدل مرتفع للغاية يشير إلى أنه من المحتمل في بعض الحالات أن يكون هناك تواجد محلي كبير. التأثير الذي قد يتجلى أيضًا في تلف طبقة الأوزون (تعرف أكاسيد النيتروجين باسم "أحواض الأوزون").

تواصل مجموعات بحثية من العديد من البلدان دراسة ظاهرة الجان والجنيات. يقوم القمر الصناعي فورموزات التايواني بتصوير وتخطيط التوزيع العالمي للتقويم الفلكي، من أجل الحصول على صورة أكثر اكتمالا لتوزيعها المناخي. وفي شتاء عام 2009 سينضم إليه القمر الصناعي الياباني SpriteSat، وفي عام 2012 ستبدأ تجربة ASIM الدنماركية على محطة الفضاء الدولية، والتي سينضم إليها القمر الصناعي الفرنسي Taranis (الذي سمي على اسم إله البرق في الأساطير الغيلية).

الدراسات المشتركة من الأرض ومن الفضاء ستمكننا من فهم تأثيرات الظواهر وأهميتها بشكل أفضل، لأن الضوء المنبعث منها بالضبط يفتح لنا نافذة على تلك المنطقة من الغلاف الجوي التي تكاد تكون مخفية تماما عنا أعيننا.

وماذا عن إسرائيل؟ في فصول الشتاء الثلاثة الأخيرة، شاهد باحثون وطلاب من الجامعة المفتوحة وجامعة تل أبيب عواصف البرق التي حدثت قبالة سواحل إسرائيل. وتمت الملاحظات من مرصد ويز التابع لجامعة تل أبيب بالقرب من متسبيه رامون أو من حرم الجامعة في رمات أبيب، ورأوا أن الظاهرة تحدث أيضا في الغلاف الجوي فوقنا.

أقزام الشتاء أصغر حجمًا وشكلهم الشائع يشبه العصي المتوهجة التي يبلغ طولها عدة عشرات من الكيلومترات. وفي الشتاء الماضي (2007-8) انضمت مجموعة بحثية من الجامعة العبرية في القدس، وبمساعدة قياسات متزامنة من موقعين، أصبح من الممكن فك البنية المكانية ثلاثية الأبعاد للظاهرة. اتضح أنه في بعض الحالات، يصطف الجان المتوهج في دائرة متناظرة تقريبًا، وتقع أعلى أو عند إزاحة أفقية معينة لمكان وجود البرق.

واليوم تستخدم الكاميرات والهوائيات الخاصة بمجموعات الباحثين في إسرائيل كنقاط تحقق أرضية لجميع بعثات المراقبة الدولية من الفضاء، وخاصة في العواصف التي تحدث فوق البحر الأبيض المتوسط ​​وفوق الصحاري وفي الشرق في سيناء السعودية. العربية والأردن. وعلى الرغم من أن إسرائيل ليست عرضة للعواصف الرعدية، إلا أن موقعها يسمح بمراقبة بعيدة المدى للعواصف التي تحدث في قبرص أو تركيا أو المملكة العربية السعودية أو العراق. هذا الشتاء، من المقرر إجراء عمليات رصد طيفية بكاميرات معايرة، بهدف ربط خصائص الجان بشكل أفضل مع البرق والسحب التي خلقتهم. لا يسعنا إلا أن نأمل في شتاء ممطر ومبارك.

المؤلف عضو هيئة تدريس في قسم العلوم الطبيعية والحياة في الجامعة المفتوحة ومدير جامعة القدس. يكتب ويبحث ويدرّس علوم الغلاف الجوي ويتخصص في العواصف الرعدية على الأرض والكواكب الأخرى.

أبحث عن الجان

في الموقع "ايلان" في ذكرى إيلان رامون، اشتهرت مشاهدات قزم البرق من إسرائيل ضمن دراسات جامعة تل أبيب العبرية والمفتوحة.

موقع "سونوكو"- ياباني من عشاق علم الفلك يقوم بتصوير الجان والبرق والنيازك وكل ما يلمع في الغلاف الجوي العلوي