keijusalama

ESAn tanskalaisastronautti Andreas Mogensenin lennon ensimmäinen konkreettinen tulos julkistettiin tänään maanantaina: hänen asemalla suorittamansa THOR-koe havaitsi voimakkaiden ukkosrintamien yläpuolella harvinaisia salamoita, punaisia keijusalamoita ja sinisiä viuhkasalamoita.

Niitä kumpiakin näkyy yllä olevalla videolla, jonka Andreas kuvasi avaruusaseman kupolista aseman lentäessä Intian päällä. Vaaleat väläykset, joita videolla näkyy runsaasti, tulevat "normaalin" salaman valaistessa ympärillään olevaa pilviverhoa, mutta toisinaan salamoinnin kohdasta suhahtaa silmänräpäyksellinen ilmiö ylöspäin.

Siniset viuhkasalamat ovat matalammalla, noin 50 kilometrin korkeudessa ja osoittavat yleensä noin 15° asteen levyisenä suihkuna ylöspäin. Suihkumaisesta olemuksestaan johtuen englanniksi niitä kutsutaan nimellä blue jet. Salaman isku kestää alle sekunnin ja aiempien mittausten mukaan se etenee noin 100 kilometriä sekunnissa.

Punertava keijusalama (englanniksi sprite) on korkeammalla, 60-80 kilometrin korkeudessa. Yleensä salama koostuu useista pystyssä olevista "liekeistä" ja niiden kirkkain osa on juuressa, noin 65 kilometrin korkeudessa. Sen isku kestää vain noin 3–10 millisekuntia.

Kummankaan syntymekanismia ei toistaiseksi tunneta, joten Tanskan teknillisen yliopiston ja sikäläisen Ilmatieteenlaitoksen tutkijat ehdottivat Andreasin avaruuslennon aikana suoritettavaksi koetta, missä näitä pyritään varta vasten havaitsemaan ja kuvaamaan. Suurin osa aikaisemmin saaduista yläsalamoiden kuvista ja videoista on saatu enemmän tai vähemmän sattumalta. Vain muutama koejärjestely on koettanut tutkia näitä tarkemmin, joskin suurin osa pitempään avaruudessa olleista astronauteista kertoo havainneensa sellaisia ukkosmyrksyjä katseltuaan.

Voi olla, että harvinaiset yläsalamat eivät olekaan kovin harvinaisia, kunhan niitä vain osattaisiin katsoa paremmin.

Nyt tämä skandinaavisen ukkosenjumala Thorin mukaan nimensä saanut laitteisto sai napattua muutamia todella komeita tapauksia ja edelleen viimeviikkoisen avaruuslennon töpinöissä Tanskan kansallinen avaruuskeskus (DTU Space) julkaisi ensimmäiset kauniit kuvat sellaisinaan.

Tutkijat toki saavat näistä paljon lisää irti, mutta tuloksia on odotettavissa vasta myöhemmin.

THOR-kokeeseen osallistuivat Andreasin ja ESAn sekä mainittujen tahojen lisäksi Commisariat à l’énergie atomique Ranskasta ja Interdisciplinary Center Herzliya Israelista.

Päivän kuva Kuvassa on niin sanottu keijusalama, eli voimakkaiden ukkosmyrskyjen aikaan ilmestyvä yläsalama.

Niiden olemassaolosta oli aavistuksia jo pitkään ja esimerkiksi astronautit sekä lentäjät kertoivat nähneensä sellaisia, mutta sellainen saatiin kuvattua vasta kesällä 1989. Silloin Minnesotan yliopiston tutkijat onnistuivat nappaamaan kuvan tästä omalaatuisesta salamasykeröstä, joka iskee ikään kuin pilvestä ylös avaruuteen.

Nyttemmin on selvinnyt, että yleensä sarjoina ilmenevät keijusalamat nousevat "vain" noin 90 kilometrin korkeuteen ja niiden voimakkain osa on noin 70 kilometrin korkeudessa. Niiden alaosa on himmeä ja sinihehkuinen, mun taas yläosa on sumea ja punertava. Keijusalaman alaosa on noin 40 km:n korkeudella.

Keijusalamassa elektronit virtaavat alhaalta positiivisesti varautuneeseen ukkospilven yläosaan ja syöksyvät sieltä ylempään ilmakehään. Siellä sininen väri syntyy samaan tapaan kuin revontulissa, eli varauksen virittäessä ilman molekyylejä. Korkeammalla törmäysnopeus hidastuu ja väri muuttuu vähempienergiseksi punerrukseksi.

Näitä esiintyy yleensä voimakkaiden ukkosten loppupuolella ja niihin liittyy tyypillisesti varsin voimakkaita positiivisia pilvestä alaspäin iskeviä salamoita.

Juuri ennen keijusalaman iskua on havaittavissa usein heikkovaloinen usvamainen valoilmiö, kun ilma kuumenee ja ionisoitui paikassa, mistä keijusalama syntyy.

Keijusalaman "isku" kestää alle kymmenen sekunnin tuhannesosaa ja koska sellaisen kirkkaus on vain revontulikaaren luokkaa, on sen näkeminen sattuman kauppaa. Yleensä silmä havaitseekin vain sen, että jotain tapahtui, kun taas nykyaikaisilla kameroilla saadaan salamoista esiin rakennettakin.

Arvioiden mukaan keijusalaman teho voi olla jopa 50 GW, eli sellaisen iskiessä vapautuu energiaa saman verran kuin kolmisenkymmentä rakenteilla olevaa Olkiluoto 3 -ydinvoimalaa hyrräisi samanaikaisesti täydellä tehollaan – mutta vain hetkellisesti: salaman energia on suurimmillaan noin satakunta megajoulea.

Suomessa keijusalaman sai kuvattua ensimmäisen kerran Timo Kantola vuonna 2009.

Otsikkokuva: Harald Edens / Langmuir Laboratory for Atmospheric Research

Tagit

päivän kuva