凤凰号出品

外星人的手电筒:诡异的冕状闪光

利维坦<更多内容2017-05-03 16:59:24

文中有三个视频,不加音乐了

利维坦按:相比于闪电、极光和夜光云,这种云端中忽左忽右的移动光柱实在是诡异之极。冕状闪光被认为是极其罕见的,在1971年《自然》杂志中首次被提及,而直到最近几年,得益于智能手机和视频的普及,我们才有幸得见这种奇幻的自然现象。

文/Phil Plait

译/果然多多

校对/凤梨

原文/www.slate.com/blogs/bad_astronomy/2016/11/16/ice_crystals_above_clouds_dance_and_flash_according_to_electric_fields.html

冕状闪光(或“跳动的幻日”)是一种奇怪的光学现象,它发生在暴风云上方。这种闪光移动的时候就像一只探照灯或一把巨大的激光剑。

几年前我写过一篇文章,介绍了我所见过的最奇异的景象之一:暴风云上闪现着旋转跳跃的光柱。拍到它们的视频看起来相当怪异。请看:

该视频拍摄于新加坡,2011年8月:

看起来就像云层自身正在翻滚扭动!

看了视频后,我联系了一位相识的气象学家,他找出了这背后可能的原因。

首先,云层会产生大量的电场,电场的形成原因主要是冰晶上下起伏时彼此摩擦。电荷分离后,如果积聚达到一定数量,它们又会通过闪电的放电形式重新聚集。通常一道闪电的电流可达成千上万安培,电量巨大。

有时云层上空会形成长长的针状冰晶。它们会带有静电电荷,就好比你用气球摩擦你的头发时产生的静电。一旦带有静电,冰晶就会沿着云的电场排成一排。闪电放电时,云层电场突然改变,从而立刻改变了冰晶的方向,所以你会看到一束闪光扭动着。一般人们把这种现象叫做冕状闪光【尽管有时又叫做“跳动的幻日”(jumping sundog);“sundog”本身就是幻日(parhelia)的别名。幻日是由冰晶将太阳光折射22°而成,平行于地面的光斑】。 

至少这是人们已有的推测。近日,开放获取期刊《应用数学和物理学》(Journal of Applied Mathematics and Physics)上刊登了一篇论文,文中用试验检验了这一推测。他们用铁磁流体(铁基纳米颗粒悬浮在矿物油里)来模拟冰晶体。施加磁场后,纳米颗粒沿着磁场排列,形成奇异而可爱的形状。这里有一个炫酷的视频(和云研究无关)展示了纳米颗粒排列的原理:

在这项研究里,科学家用激光束(代表阳光)照射磁流体。实验表明,他们改变磁铁位置后,激光束被折射的方向也随之改变。这类似于云层上冕状闪光的产生方式。这个实验虽然并不能证明上文提出的解释,却也大力支持了该说法。我个人觉得这个假设相当有说服力。

我从没有亲眼见过冕状闪光,它们十分少见。冰晶和光线的角度要正好才能形成这种景象。说不定哪一天冕状闪光就会出现。

像不像一个手电筒?

但我还是得了一个安慰奖。我之所以听说了这个研究,是因为这篇论文的第一作者阿尔伯托·图法耶(Alberto Tufaile)在推特上和我交流。原来他是阅读了我的文章后才关注了这个现象,而他和他的团队甚至在论文里提到了这一点。

如果你好奇真相,这就是我的博客被引用的证据,当时博客的主办方是《发现》杂志(Discover Magazine)。

这感觉有多棒呢?我敢肯定自己的博客之前从没被科学论文引用过,更别说作为论文研究的启发点了。所以不用你问,我自己对此还挺得意洋洋的。

但真正的重点在于,我们的头顶上空真的发生着人们还未能完全理解,甚至是还不知晓的现象。所以,你猜到我要说什么了:

经常抬头仰望天空吧!你绝对猜不到自己错过了什么奇景。

该视频拍摄于泰国,2014年5月:

本文来自凤凰号,仅代表凤凰号自媒体观点。

凤凰争鸣微信号

来点暖心的!
扫这里

凤凰精品

  • 利维坦
  • 暖新闻
  • 热追踪
  • 在人间
  • 军机处
  • 洞见