Миссия NASA стремится понять яркие ночные светящиеся облака, создав одно

С конца 1800-х годов наблюдатели ищут в полярном небе неуловимые высоколетящие облака, светящиеся в темноте. Эти полярные мезосферные облака (PMCs) — это тонкие скопления кристаллов льда, которые образуются поздней весной и летом над Северным и Южным полюсами. Их лучше всего наблюдать в сумерки, когда Солнце освещает их из-за горизонта на фоне темного неба. Они не просто красивое зрелище, но и хранят ключи к пониманию процессов в атмосфере Земли.

Ричард Коллинз, космический физик из Университета Аляски в Фэрбенксе, и его коллеги предположили, что PMCs могут быть связаны с охлаждением верхних слоев атмосферы. В новой статье, опубликованной в Journal of Geophysical Research, они представили результаты миссии NASA Super Soaker — небольшой суборбитальной ракеты, запущенной на Аляске. Данные показывают, что водяной пар в верхней атмосфере может резко понизить окружающую температуру и инициировать образование этих ярких светящихся облаков.

Чтобы проверить это, команда решила выпустить небольшое количество воды и создать собственное PMC. Запуск был осуществлен в январе в Арктике, в период, обычно неблагоприятный для естественного образования PMC. Ракета Super Soaker стартовала 26 января 2018 года с исследовательского полигона Покер-Флэт и достигла высоты около 53 миль, где было высвобождено около 485 фунтов воды. Через 18 секунд наземный лидар зафиксировал слабое эхо от образовавшегося облака.

Моделирование показало, что для образования наблюдаемого облака в его области должно было произойти значительное охлаждение — примерно на 45 градусов по Фаренгейту (25 градусов Цельсия). «Это первый случай, когда кто-либо экспериментально продемонстрировал, что образование PMC в мезосфере напрямую связано с охлаждением самим водяным паром», — сказал Ирфан Азим, главный исследователь миссии.

Результаты также связывают это явление с космической деятельностью, поскольку водяной пар является обычным побочным продуктом работы спутников и ракетных запусков. Однако, как объясняет Коллинз, PMC действуют как термостат: кристаллы льда, поглощая тепло, снова сублимируют в пар, регулируя температурные изменения. Тем не менее, увеличение количества водяного пара, в том числе антропогенного, будет влиять на формирование PMC, что необходимо учитывать для их прогнозирования.