science >> Wetenschap >  >> Geologie

IJskristallen veroorzaken prachtige nachtlichtende wolken

De schoonheid van nachtlichtende wolken boven Berlijn, Duitsland op een zomeravond. Siegfried Layda/Getty Images

in 1885, twee jaar na de catastrofale uitbarsting van de Krakatoa, veel toeschouwers meldden lichtgevende, betoverende wolken op drift in de schemering luchten. Voor zover historici weten, deze rekeningen waren de eerste gedocumenteerde waarnemingen van nachtlichtende - of "nachtstralende" - wolken.

Dun, getuft en zwak, de night shiners zijn qua vorm niet erg dramatisch. Maar andere eigenschappen laten ze echt opvallen. Het kleurenschema van nachtlichtende wolken varieert meestal van elektrisch blauw tot zilver, hoewel ze er ook roodachtig oranje uit kunnen zien. En zoals de term "nacht schijnt" impliceert, de kabbelende slierten gloeien in het donker.

Over het algemeen, in het verleden zijn nachtlichtende wolken waargenomen in de buurt van de polen, tussen de breedtegraden 50 en 70 graden aan weerszijden van de evenaar. Nog, in de afgelopen twee decennia of zo, ze hebben hun bereik uitgebreid en zijn verschenen op plaatsen op lagere breedtegraden - zoals Frankrijk en Kansas - die ze nooit eerder hebben gezien.

Nachtelijke wolken zijn alleen kort voor zonsopgang of net na zonsondergang zichtbaar. Hoewel we er nog veel over moeten leren, astronomen weten wel dat ze beperkt zijn tot een specifiek deel van de ruimte boven ons hoofd. Als je aan boord van een raketschip zou gaan en het recht omhoog zou vliegen, je zou uiteindelijk de mesosfeer raken. De derde laag in de atmosfeer, deze uitgestrektheid begint 50 kilometer boven het aardoppervlak. De bovenste grens is een gebied dat de mesopauze wordt genoemd, die 28 mijl (35 kilometer) nog hoger van de grond ligt.

Nachtlichtende wolken vormen zich op deze hoogten wanneer drijvende deeltjes - inclusief stof achtergelaten door meteoren - bij lage temperaturen worden bedekt met ijskristallen. Wanneer de zon 6 tot 16 graden onder de horizon staat (aangezien het 30 tot 60 minuten duurt voordat hij opkomt of ondergaat), zonnestralen raken ze onder een hoek waardoor het licht verstrooid wordt en de wolken schijnen. Dit maakt genoemde wolken zichtbaar voor het blote oog.

Echter, volgens de Wereld Meteorologische Organisatie, niets van dat alles kan gebeuren tenzij de temperaturen in de mesosfeer onder ongeveer -184 graden F (-120 graden C) dalen. Alleen dan zullen er daarboven genoeg ijskristallen zijn om puin in een baan om de aarde te bedekken, het begin van het hele verlichtingsproces.

Door de manier waarop verwarmd, lucht op de grond stijgt, breidt uit, en koelt, de mesosfeer boven beide polen is het koudst tijdens de plaatselijke zomer. Daarom zijn nachtelijke wolken voornamelijk te zien van november tot februari ten zuiden van de evenaar en tussen begin mei en eind augustus op het noordelijk halfrond.

De methaanemissies van de mensheid in de afgelopen eeuw hebben geleid tot verhoogde waterdampen in de mesosfeer. Als resultaat, nachtschijnende wolken zijn helderder geworden. Dat klinkt misschien als goed nieuws voor sterrenkijkers, maar milieuactivisten zien het als een schrijnend teken des tijds. Om een ​​3 juli te citeren, 2018-paper over het onderwerp van Yale Environment 360, nachtlichtende wolken zijn momenteel "een langetermijnindicator voor klimaatverandering".

De meeste meteorieten die de atmosfeer van de aarde binnenkomen, verdampen in de mesosfeer. Dit komt door de intense wrijving van gasdeeltjes daarboven.