Förklarare: Varför vissa moln lyser i mörkret

Ett glödande moln lyste upp norra Kaliforniens himmel den 19 december 2018. Tusentals människor i San Francisco, Kalifornien, stirrade på den kusliga neonblå spiralen som skymtade i en timme efter solnedgången. Till och med National Weather Service var förbryllad över vad som kunde ha orsakat det.

Sedan dök dashcam-video upp. Det visade att anstiftaren var från den här världen. En meteor lämnade ett spår av damm som skapade det nattljusande (Nok-tih-LU-sint) molnet. Molnets namn kommer från latinska ord för “nattupplyst.”

En bils instrumentkamera tog upp en meteor (glödande vit strimma) som strömmade genom natthimlen nära Daly City, Kalifornien, på 19 december 2018. Daly City ligger cirka 13 kilometer (8 miles) söder om San Francisco, Kalifornien airirin/YouTube

Rök från den brinnande rymdstenen “sådde” jordens övre atmosfär med damm. Vattenånga kan kondensera runt dessa dammbitar och bilda moln. Meteorer brinner upp högt i atmosfären. Så dessa nattlysande moln bildas också högt upp.

Med tanke på jordens krökning kan objekt högt på himlen fortfarande fånga lite solljus långt efter att solen gått ner närmare marken. Noctilucenta molns extrema höjd är det som gör att de lyser i mörkret. Och de verkar blå eftersom alla andra ljusvåglängder har spridits.

Noctilucenta moln dyker vanligtvis upp på höga breddgrader, vilket betyder nära eller över polerna. De visas nästan aldrig ovanför de lägre 48 amerikanska delstaterna – inte om inte atmosfären där får lite hjälp, som den gjorde den decembernatten.

Rapporter om det glödande molnet hade börjat strömma in runt 17:40. Åskådare översvämmade det lokala National Weather Service-kontoret med bilder. Många började också gissa på molnets orsak. En raketuppskjutning, till exempel, kan förklara det.

United Launch Alliance hade en lansering planerad till den kvällen. Detta företag är specialiserat på att bygga och lansera rymdfarkoster. Den natten skulle en raket beväpnad med en topphemlig spionsatellit lyfta från Vanderberg Air Force Base, söder om San Francisco. Men 9 minuter före sprängningen skrubbades uppskjutningen. Så dess raket producerade inte det kusliga molnet.

Dagen efter beskrev American Meteor Society (AMS) 180 ögonvittnesskildringar om vad som gjorde: en meteor. En så kallad eldklot, den verkade ljusare än Venus när den brann upp i jordens atmosfär. AMS uppskattade att rymdstenen brast sönder över öppet vatten cirka 56 kilometer (35 miles) väster om Golden Gate-bron.

Även om rymdstenar vanligtvis kommer in i jordens atmosfär, har de sällan skapat moln. Anledningen: Dessa stenar tenderar att brytas isär för högt. mesosfären, där uppbrotten vanligtvis sker, ligger cirka 81 kilometer (50 miles) över marken. Den rymmer väldigt lite vatten.

Men det kan ändras. Mer vatten kommer in i den övre atmosfären när jordens klimat värms upp.

En central roll för rymdstenar

För att ett nattlysande moln ska bildas måste mesosfären vara superkall – under -40 ° Celsius (–40 ° Fahrenheit). Dessa temps utvecklas ovanför jordens poler på sommaren. Nära Arktis betyder det att högsäsong för nattlys är juni till augusti. Högsäsong nära Antarktis är december till februari.

Vid de låga temperaturerna är luften torr. Och på så höga höjder är luften dessutom relativt dammfri. Utan några dammpartiklar att glom på, tenderar all fukt här att inte frysa; den är “superkyld.”

NASA:s rymdfarkost AIM upptäcker neonblå nattljusmoln som bildar en munkliknande ring högt ovanför sydpolen. Sådana moln kan dyka upp i upp till en vecka under sommaren i Arktis och Antarktis.

LASP/Univ. av Colorado/NASA

Men det kan förändras med ankomsten av meteorrök. Med något att frysa på förvandlas de underkylda dropparna snabbt till is. När en iskristall väl bildats, går fler med i den i vad som blir en kedjereaktion. Om processen är tillräckligt stor utvecklas ett nattlysande moln.

Cirka 3 procent av varje iskristall i ett nattljusmoln kommer från meteorer, säger atmosfärsforskaren Mark Hervig. Han arbetar på flygföretaget GATS, Inc. i Newport News, Va. Hervig ledde ett team som hittade den starka kopplingen mellan meteorrök och nattlysande moln.

Forskarna analyserade data som samlats in av NASA:s AIM-uppdrag. AIM står för Aeronomy of Ice in the Mesosphere. Teamets resultat tyder på att meteorrök är den främsta utlösaren för bildandet av dessa lysande moln. Små rökpartiklar fungerar som kärnan runt vilken iskristaller bildas.

Det inre solsystemet är fyllt med meteorer av alla former och storlekar, men mestadels småsaker. Jordens atmosfär samlar massor av dessa små meteorer. Väl inne i jordens atmosfär kommer de att brinna upp. Detta efterlämnar ett töcken av små partiklar svävande på en höjd av 70 till 100 kilometer (43 till 62 miles).

“Det är ingen slump att nattlysande moln bildas 83 kilometer höga, rakt inuti meteorrökzonen”, säger Hervig.

Det kommande klimatet för nattliga moln

Idag utvecklas nattlysande moln sällan utanför Arktis och Antarktis. Men det kanske inte stämmer på länge. Dessa moln har faktiskt redan börjat krypa ner i områdena mellan polerna och tropikerna. En orsak verkar vara den ökande förekomsten av metan på höga höjder.

Högt upp i mesosfären deltar metan i en komplex kemisk reaktion som bildar nya vattenmolekyler. “Vattenånga kan öka om metan ökar”, säger atmosfärsforskaren James Russell. Varje metanmolekyl kan producera två vattenmolekyler i mesosfären, förklarar Russell. Han arbetar med NASA:s AIM-uppdrag vid Hampton University i Virginia. Där ingår han i en grupp som studerar nattlyssnande moln.

Atmosfärsvetenskapssamfundet har liknat nattlysande moln utanför polarhimlen som ett potentiellt symptom på klimatförändringar.

Förklarare: CO2 och andra växthusgaser

Be the first to comment

Leave a Reply

Your email address will not be published.


*