Záblesk Elfa nad Jaderským mořem

Elves (což je anglická zkratka Emissions of lght and very low frequency perturbations from electromagnetic pulse sources) patří do skupiny elektrických výbojů v horních vrstvách atmosféry, které jsou souhrně známé pod zkratkou TLE (Trans Luminions Evens). Jejich existence byla předpovězena předtím, než byly poprvé pozorovány, a to v důsledku elektromagnetického rušení. Poprvé byly zachyceny v roce 1994 z paluby raketoplánu jako krátkodobé zvýšení jasu světelného záření atmosféry (airglow).

Bez nadsázky jde Elfy přidat mezi největší úkazy v atmosféře. Jejich velikost může dosáhnout 300-500 km. Produkují intenzivní světelný svazek a paradoxně, na svou obří velikost, o velmi krátké doby trvání: kolem jedné tisíciny sekundy. Objeví se těsně pod spodní hranici ionosféry, která se nachází ve výšce kolem 100 km nad zemským povrchem. Celkově se může horní a dolní výška nad Elfů zemským povrchem pohybovat od 105 do 75 km. Výška kolem 100 km nad povrchem Země se označuje jako Kármánova hranice, jenž je hranicí atmosféry a začátek kosmického prostoru. Tato hranice je pro elektrické výboje téměř neproniknutelná.

Elfové se pod touto hranicí atmosféry šíří prostorem ve tvaru kruhu do vzdálenosti několika stovek kilometrů, přičemž výška tohoto disku se pohybuje kolem 10-20 km. V častých případech jsou spojeny s výskytem známějšího druhu nadoblačných blesků, tzv. Red sprites (neboli Rudých skřítků). Zřejmě i vznik Elfů souvisí s kladně nabitými blesky typu CG+ nebo vzácněji s typem blesků CC (mrak-mrak) o vysokých amplitudách výboje. Vznik je ale odlišný než u Red sprites. Na vzniku se podílí tzv. elektromagnetický puls.

Elves nad Oklahomou
(Autor: Thomas Ashcraft z Nového Mexika)

Zdrojem Elfů jsou skutečně elektromagnetické pulsy pocházející od blesků s velkým špičkovým proudem, a tudíž i silným elektromagnetickým polem, které je výbojem vyzářené. Elektromagnetický puls pocházející od bleskového výboje ohřeje elektrony ve spodní části ionosféry (okolo 90 km) a způsobí další ionizaci. Dojde tak ke zvýšení koncentrace volných elektronů - ve spodní části ionosféry až o jeden řád v místě nad bleskem. Červená barva vyzářeného světla je dána vlnovou délkou, na které vyzařují excitované molekuly dusíku N₂ (673,0 nm). Emise světla se pak rozšiřuje až do tvaru obřího disku, který je někdy pozorovatelný i na zemi.

V den pozorování předpovídal Estofex bouřky v oblasti Jaderského moře. Jadran a oblasti severní Itálie jsou pro pozorovatele TLE ze střední Evropy asi jedinou možností pozorování těchto úkazů během zimních měsíců. Většinou však pozorování ukončí zatažená obloha, což se málem stalo i v tomto případě. Předpověď se vyplnila a navečer začaly vznikat první bouřky na chorvatském pobřeží. Všechny bouřky byly TLE neaktivní; až po půl desáté vytvořila bouřka nad poloostrovem Pula výrazný Elf.

Byl jsem velmi překvapen vznikem tohoto úkazu. Jednalo se zřejmě o samostatné bouřkové jádro. Zatím jsem totiž byl zvyklý pozorovat TLE u mnoho jaderných bouřek typu MCS, MCC a SQL. Navíc toto bouřkové jádro bylo téměř neaktivní a v datech z detektorů jsem našel je pětici blesků, které vyprodukovala tato bouře. V datech programu Blitz byl i zdrojový blesk. Tento zřejmě CG+ nebo CC druh blesku byl zdrojem pro vytvoření Elfa. Zdrojový blesk pomohl upřesnit vzdálenost a rozměry jevu. Pomoci programu UfoAnalyzer jsem zjistil, že střed Elfa byl ve vzdušné vzdálenosti asi 622 km nad Jaderským mořem, horní a dolní výška nad zemským povrchem byla mezi 93 a 84 km. Velikost nejjasnější části se pohybovala kolem 300 km, ale celkový průměr se mohl přiblížit i čtyřem stům kilometrů, takže by pod sebou tento úkaz skryl celé Čechy.

Video ke stažení (snímek s Elves ve videu byl zvýrazněn a dobarven):
http://ukazy.astro.cz/upload/20140205MartinPopek_Elves-barva1.avi

Související a doporučujeme:
[1] Pozorování nadoblačných blesků v roce 2012: Úvod (Martin Popek)
[2] Bouřlivý počátek července v mezosféře: Úvod (Martin Popek)
[3] Pozorování vzácných nadoblačných blesků (1/2): Úvod (Martin Popek)
[4] Pozorování vzácných nadoblačných blesků (2/2): Česká pozorování (Martin Popek)
[5] Přechodné světelné jevy související s bouřkovou aktivitou (PDF; Martin Popek, Jan Bednář)

Další snímky k pozorované události