Förstå glödet av nattliga moln

Varje sommar behandlas människor som bor på höga breddegrader norr och söder om ekvatorn till en fantastiskt vackert fenomen som kallas "nattaktiga moln." Dessa är inte moln på det vanliga sättet vi förstå dem. Molnen var mer bekanta med är vanligtvis gjorda av vattendroppar som har bildats runt partiklar av damm. Noctilucent moln är i allmänhet gjord av iskristaller som bildades kring små dammpartiklar i ganska kalla temperaturer. Till skillnad från de flesta moln som flyter ganska nära marken finns de i höjder upp till 85 kilometer över vår planet, högt i atmosfären som håller liv på jorden. De kan se ut som en tunn cirrus som vi kan se under hela dagen eller natten men är generellt bara synliga när solen inte är mer än 16 grader under horisonten.

Uttrycket "nattaktigt" betyder "skenande natt" och det beskriver dessa moln perfekt. De kan inte ses på dagen på grund av solens ljusstyrka. Men när solen går ner, lyser den upp dessa högflygande moln underifrån. Detta förklarar varför de kan ses i djupa skymningen. De har vanligtvis en blåvit färg och ser väldigt otroliga ut.

Noctilucent moln rapporterades först 1885 och är ibland kopplade till utbrottet av den berömda vulkan, Krakatoa 1883. Men det är inte klart att utbrottet orsakade dem - det finns inga vetenskapliga bevis som bevisar det på ett eller annat sätt. Deras utseende kan helt enkelt vara slumpmässigt. Tanken på att vulkanutbrott orsakar dessa moln undersöktes kraftigt och tillbakavisades så småningom på 1920-talet. Sedan dess har atmosfäriska forskare studerat nattliga moln med hjälp av ballonger, klingande raketer och satelliter. De verkar förekomma ganska ofta och är ganska vackra att observera.

Ispartiklarna som utgör dessa skimrande moln är ganska små, bara omkring 100 nm över. Det många gånger mindre än bredden på ett mänskligt hår. De bildas när små partiklar av damm - eventuellt från bitar av mikro-meteorer i den övre atmosfären - är belagda med vattenånga och frusna högt i atmosfären, i ett område som kallas mesosfären. Under den lokala sommaren kan regionen i atmosfären vara ganska kall och kristallerna bildas vid cirka -100 ° C.

Den nattliga molnbildningen verkar variera som solcykeln gör. Särskilt som solen avger mer ultraviolett strålning, den interagerar med vattenmolekyler i den övre atmosfären och bryter dem isär. Det lämnar mindre vatten för att bilda molnen under tider med ökad aktivitet. Solfysiker och atmosfärforskare spårar solaktivitet och nattlig molnbildning för att bättre förstå sambandet mellan de två fenomenen. I synnerhet är de intresserade av att lära sig varför förändringar i dessa märkliga moln inte dyker upp förrän omkring ett år efter UV-nivåer förändras.

Intressant nog, när NASA: s rymdbussar flög, frös deras avgasrör (som nästan var alla vattenånga) högt i atmosfären och skapade mycket kortlivade "mini" nattliga moln. Samma sak har hänt med andra lanseringsfordon sedan skytteltiden. Lanseringarna är dock få och långt mellan. Fenomenet nattaktiga moln föregår lanseringar och flygplan. Men de kortlivade nattliga molnen från lanseringsaktiviteter ger fler datapunkter om de atmosfäriska förhållandena som hjälper dem att bildas.

Det kan finnas ett samband mellan den ofta bildande av nattaktiga moln och klimatförändringar. NASA och andra rymdbyråer har studerat jorden i många decennier och observerat effekterna av den globala uppvärmningen. Men bevisen samlas fortfarande, och kopplingen mellan molnen och uppvärmningen är fortfarande ett relativt kontroversiellt förslag. Forskare följer upp alla bevis för att se om det finns en bestämd länk. En möjlig teori är att metan (en växthusgas som är inblandad i klimatförändringar) migrerar till atmosfären där dessa moln bildas. Växthusgaser tros tvinga temperaturförändringar i mesosfären, vilket gör att den svalnar. Denna kylning skulle bidra till bildandet av iskristaller som utgör de nattliga molnen. En ökning av vattenånga (också på grund av mänskliga aktiviteter som producerar växthusgaser) skulle vara en del av den nattliga molnanslutningen till klimatförändringar. Mycket arbete måste göras för att bevisa dessa kopplingar.

Oavsett hur dessa moln bildas, förblir de en favorit bland himmelskådare, särskilt solnedgångarna och amatörobservatörerna. Precis som vissa människor jagar förmörkelser eller förblir ute sent på natten för att se meteorduschar, finns det många som bor i de höga nordliga och södra breddegraderna och aktivt söker synen av nattliga moln. Det finns ingen tvekan om deras magnifika skönhet, men de är också en indikator på aktiviteter i vår planets atmosfär.