Od pewnego czasu uwagę naukowców zajmujących się fizyką górnych warstw atmosfery przyciągają niezwykłe jasne wyładowania atmosferyczne pojawiające się kilkadziesiąt kilometrów nad chmurami burzowymi. Zostały one nazwane „red sprites" , czyli „czerwone krasnale" [ilustrowany pięknymi zdjęciami artykuł poświęconym tym i innym zjawiskom atmosferycznym zachodzącym wysoko ponad chmurami znaleźć można w „Świecie Nauki" nr 10/1997}. Do niedawna natura tych efektów pozostawała nie wyjaśnioną tajemnicą. Początkowo myślano, że są to olbrzymie kule ogniste, ale wyniki ostatnich badań prowadzonych przez naukowców ze Stanford University zdają się świadczyć, że składają się one z tysięcy błyskających pasemek. To tak, jak byśmy wystrzelili jednocześnie tysiąc rakiet mówi Timothy F. Bell, jeden z badaczy.
Kiedy trwające kilka milisekund wyładowanie atmosferyczne uderza w ziemię, w atmosferze pozostaje olbrzymi, nie zrekompensowany niczym ładunek elektryczny. Prowadzi to do powstania intensywnego pola elektrycznego w obszarze nad chmurą. Jeśli wyładowanie atmosferyczne jest wystarczająco potężne, pole to w wielu miejscach jonizuje powietrze. W normalnych warunkach powietrze składa się w przeważającej części z elektrycznie obojętnych cząsteczek i ma stosunkowo duży opór. Wystarczająco silne pole elektryczne może jednak rozpędzić elektrony do tak wielkich energii, że są one w stanie wybić elektrony z początkowo obojętnych cząsteczek. Takie zjonizowane powietrze staje się doskonałym przewodnikiem prądu elektrycznego.
Na skutek tego efektu na wysokości kilkudziesięciu kilometrów powstają „kanały" przewodnictwa, które poruszają się z prędkością bliską jednej dziesiątej prędkości światła, zostawiając za sobą świecące na czerwono wstęgi zjonizowanego gazu. Badacze sądzą, że obserwowane w górnych warstwach atmosfery „czerwone krasnale", mające promień około 40 km, powstają z tysięcy świecących wstęg.
Zaproponowany przez nich model budowy „krasnala" wyjaśnia obserwowane efekty, na przykład jego szybki ruch do góry, krótkotrwałe, intensywne błyski niebieskiego światła towarzyszące powstaniu „krasnala" oraz wytwarzanie promieniowania radiowego o bardzo niskiej częstotliwości. Przewiduje się, że na wysokości około 70 km wstęgi tworzące „krasnala" mają szerokość rzędu 10 m. Szerokość ta jest wprost proporcjonalna do wysokości. Czas świecenia poszczególnych wstęg wynosi kilka milisekund.
Niestety, rozdzielczość przyrządów optycznych stosowanych do obserwacji „krasnali" jest zbyt mała, aby można było dokładnie rozróżnić poszczególne wstęgi. Badacze mają nadzieję, że za pomocą specjalnego teleskopu uda się zobaczyć szczegóły budowy „krasnala" o rozmiarach kilku metrów.
MAXXDATA