ฟ้าแลบสีแดงโผล่เหนือพายุ: แสงวาบที่เกิดสูงกว่าเมฆหลายสิบกิโลเมตร

* รูปภาพใช้เพื่อประกอบเนื้อหาเท่านั้น อาจไม่ใช่ภาพเหตุการณ์จริงหรือภาพจริงจากเรื่องในบทความ

เวลามองพายุ เรามักเห็นฟ้าแลบอยู่ในก้อนเมฆหรือพุ่งลงหาพื้น แต่ภาพจากกล้องไวแสงบางครั้งจับแสงสีแดงเป็นเส้นแตกแขนงอยู่เหนือยอดเมฆขึ้นไปอีกชั้น รูปร่างแปลกตานี้ไม่ใช่ภาพหลอนจากกล้อง และไม่ได้เกิดในตำแหน่งเดียวกับฟ้าแลบที่เราเห็นตามปกติ

แสงนั้นเรียกว่า “สไปรต์” เป็นการคายประจุไฟฟ้าในบรรยากาศชั้นบน สูงจากพื้นราว 50–90 กิโลเมตร อยู่เหนือเมฆพายุอีกหลายสิบกิโลเมตร NASA อธิบายว่ามันมักปรากฏหลังฟ้าผ่ารุนแรงด้านล่างเพียงชั่วครู่ จึงเป็นแสงวาบที่เกิดเหนือพายุ ไม่ใช่สายฟ้าจากพื้นพุ่งย้อนขึ้นฟ้า

ลำดับเหตุการณ์เริ่มจากฟ้าผ่าที่ถ่ายเทประจุไฟฟ้าจำนวนมากระหว่างเมฆกับพื้น การเปลี่ยนแปลงของสนามไฟฟ้าจากฟ้าผ่าทำให้สภาพในบรรยากาศชั้นบนเปลี่ยนตาม หากแรงพอ อากาศที่ปกติเป็นฉนวนจะเกิดการแตกตัวเป็นประจุและปล่อยแสงออกมา ภาพที่เห็นจึงคล้ายสายฟ้ากิ่งเล็ก ๆ แต่เป็นปรากฏการณ์ไฟฟ้าที่เกิดสูงกว่าพายุ ไม่ได้พุ่งขึ้นจากผิวโลกโดยตรง

สีแดงของสไปรต์มีที่มาจากการเรืองแสงของไนโตรเจนในบรรยากาศชั้นสูง งานวิจัยของ NASA อธิบายว่าแสงจากโมเลกุลไนโตรเจนเป็นแหล่งหลักของสีแดงในช่วงความสูงที่ตรวจพบ ส่วนปลายล่างของเส้นอาจเปลี่ยนเป็นสีน้ำเงิน รูปร่างก็ไม่ได้เหมือนกันทุกครั้ง บางภาพเป็นริ้วคล้ายแครอต บางภาพแตกเป็นกิ่งหรือเป็นกลุ่มจาง ๆ

ช่วงเวลาสั้นมากเป็นเหตุหนึ่งที่ทำให้คนแทบไม่เห็นด้วยตาเปล่า รายงานทางวิทยาศาสตร์บันทึกว่าสไปรต์อยู่เพียงไม่กี่มิลลิวินาที และเริ่มเรืองแสงหลังฟ้าผ่าด้านล่างราว 1–20 มิลลิวินาที การบันทึกภาพครั้งแรกที่น่าเชื่อถือเกิดขึ้นโดยบังเอิญในปี 1989 ขณะนักวิจัยมหาวิทยาลัยมินนิโซตาทดสอบกล้องไวแสงต่ำสำหรับภารกิจติดตามจรวด กล้องเก็บภาพแสงสองก้อนเหนือพายุได้ก่อนที่นักวิทยาศาสตร์จะเริ่มตามหาปรากฏการณ์นี้อย่างจริงจัง

สไปรต์ยังต่างจาก “บลูเจ็ต” ที่มักถูกพูดถึงคู่กัน บลูเจ็ตเป็นลำแสงสีน้ำเงินที่พุ่งขึ้นจากยอดเมฆพายุและสูงได้ประมาณ 50 กิโลเมตร ส่วนสไปรต์เกิดสูงกว่านั้นมากและมักเห็นเป็นสีแดงด้านบน ทั้งสองอย่างเป็นปรากฏการณ์ไฟฟ้าเหนือพายุ แต่ไม่ใช่เหตุการณ์แบบเดียวกัน

แล้วฟ้าผ่าทุกครั้งทำให้เกิดสไปรต์หรือไม่? ไม่ใช่ทุกครั้ง งานสังเกตการณ์พบว่าความสัมพันธ์ขึ้นกับชนิดและกำลังของฟ้าผ่า รวมถึงสภาพพายุ บนบกสไปรต์ที่บันทึกได้ส่วนใหญ่สัมพันธ์กับฟ้าผ่าประจุบวก แต่เหนือทะเลพบรูปแบบจากฟ้าผ่าประจุลบได้มากขึ้น นักวิจัยยังศึกษาว่าเหตุใดพายุเหนือทะเลกับพายุบนทวีปจึงให้ผลต่างกัน

การถ่ายภาพสไปรต์ช่วยให้นักวิทยาศาสตร์จับคู่แสงกับฟ้าผ่าที่เกิดก่อนหน้าได้ จุดที่ยังต้องศึกษา คือเงื่อนไขเฉพาะของบรรยากาศและพายุ ซึ่งทำให้ฟ้าผ่าบางครั้งก่อแสงวาบขึ้นด้านบน แต่อีกครั้งไม่เกิด

ขอบคุณภาพประกอบจาก https://graphic.in.th