Hình ảnh vệ tinh cho thấy những đám mây dạ quang trong bầu khí quyển phía trên Trái đất, tập trung ở Bắc Cực.
Mỗi mùa hè, trên Bắc Cực, các tinh thể băng bắt đầu bám bụi và các hạt cao trong bầu khí quyển, hình thành những đám mây gợn sóng màu xanh lam - được gọi là những đám mây đêm sáng bóng đêm - trải dài trên bầu trời vào lúc hoàng hôn. Mùa của họ được háo hức mong chờ bởi những người chơi bầu trời ở vĩ độ cao.
Năm nay, những đám mây dạ quang đã bắt đầu sớm. Cora Randall thuộc Phòng thí nghiệm Khí quyển và NASA cho biết, tàu vũ trụ băng của NASA trong vũ trụ Mesosphere (AIM) lần đầu tiên nhìn thấy chúng vào ngày 13 tháng 5. Mùa giải bắt đầu sớm hơn một tuần so với bất kỳ mùa nào khác mà AIM đã quan sát và hoàn toàn có thể sớm hơn bao giờ hết. Vật lý không gian tại Đại học Colorado.
Xem hình ảnh lớn hơn Tín dụng hình ảnh: NASA
Bốn hình ảnh trên cho thấy bầu khí quyển phía trên Trái đất, tập trung ở Bắc Cực, theo quan sát của vệ tinh AIM. Hình ảnh ở phía trên bên phải hiển thị các đám mây dạ quang vào ngày 23 tháng 5 năm 2013; hình trên bên trái so sánh cùng tuần từ năm 2012. Hai hình ảnh dưới cùng cho thấy phạm vi của các đám mây dạ quang vào giữa tháng sáu mỗi năm. Các đám mây càng sáng trong mỗi hình ảnh, các hạt băng càng dày đặc. Các khu vực không có dữ liệu xuất hiện trong màu đen và các đường viền ven biển được vạch màu trắng. Bạn có thể xem dự báo tổng hợp hàng ngày của các đám mây dạ quang bằng cách nhấp vào đây trong những tháng mùa hè phía bắc.
Những đám mây dạ quang được mô tả lần đầu tiên vào giữa thế kỷ 19 sau khi phun trào Krakatau. Tro núi lửa lan tỏa khắp bầu khí quyển, vẽ nên cảnh hoàng hôn rực rỡ trên khắp thế giới và khơi gợi những quan sát đầu tiên bằng văn bản về những đám mây tỏa sáng vào ban đêm. Lúc đầu, mọi người nghĩ rằng chúng là tác dụng phụ của núi lửa, nhưng rất lâu sau khi tro Krakatau đã ổn định, những đám mây rực rỡ, rực rỡ vẫn còn.
Khi AIM được ra mắt vào năm 2007, nguyên nhân của các đám mây dạ quang vẫn chưa được biết. Các nhà nghiên cứu biết rằng họ được hình thành khoảng 80 km (50 dặm) trên bề mặt của Trái đất nơi bầu không khí đáp ứng các chân không của không gian nhưng điều đó về tất cả họ biết. AIM đã nhanh chóng lấp đầy những khoảng trống.
Những đám mây dạ quang, Vườn quốc gia Soomaa, Estonia. Tín dụng hình ảnh: Martin Koitmäe qua Wikimedia Commons.
James Russell là điều tra viên chính của AIM và là giáo sư tại Đại học Hampton. Anh nói:
Hóa ra các thiên thạch đóng vai trò quan trọng trong việc hình thành các đám mây dạ quang. Các mảnh vụn từ các thiên thạch tan rã hoạt động như các điểm hạt nhân nơi các phân tử nước có thể tập hợp và kết tinh.
Tro và bụi từ núi lửa, và thậm chí cả khí thải tên lửa cũng có thể phục vụ hạt nhân của họ.
Những đám mây tỏa sáng vào ban đêm thường xuất hiện nhiều nhất vào mùa xuân và mùa hè vì nhiều phân tử nước được kéo lên từ bầu khí quyển thấp hơn để trộn lẫn với các mảnh vụn của thiên thạch và tro bụi. Những tháng ấm nhất trong tầng đối lưu (bầu khí quyển thấp hơn) cũng là đợt lạnh nhất trong tầng trung lưu (nơi hình thành các đám mây dạ quang).
Những đám mây dạ quang trên Solway Firth vào ngày 31 tháng 5 năm 2013 nhờ người bạn EarthSky, Adrian Strand.
Theo Randall và các nhà khoa học khác, các đám mây dạ quang đang trở nên thường xuyên và phổ biến hơn. Trong thế kỷ 19, các báo cáo về NLC chủ yếu bị giới hạn ở vĩ độ cao. Tuy nhiên, trong những năm gần đây, chúng đã được nhìn thấy ở tận phía nam như Utah, Colorado và Nebraska. Một số nhà nghiên cứu khẳng định rằng đây là dấu hiệu của sự nóng lên của nhà kính, vì khí mê-tan đã trở nên phong phú hơn trong bầu khí quyển Trái đất. Russell nói:
Khi khí mêtan xâm nhập vào bầu khí quyển phía trên, nó bị oxy hóa bởi một loạt các phản ứng phức tạp để tạo thành hơi nước. Hơi nước thêm này sau đó có sẵn để phát triển các tinh thể băng cho các đám mây dạ quang.
Randall cho rằng sự khởi đầu sớm hơn vào năm 2013 có thể là kết quả của sự thay đổi trong các kết nối viễn thông, khí quyển hoặc cách thay đổi trong một phần của bầu khí quyển ảnh hưởng đến một phần khác của khí quyển. Randall nói:
Cách xa nửa thế giới từ nơi các đám mây dạ quang đang hình thành, những cơn gió mạnh ở tầng bình lưu phía nam đang làm thay đổi mô hình lưu thông toàn cầu. Năm nay, nhiều hơi nước được đẩy vào bầu khí quyển cao và không khí ở đó ngày càng lạnh hơn.
Điểm mấu chốt: Năm 2013, mùa mây - hay đêm - mây bắt đầu sớm. Tàu vũ trụ AIM của NASA lần đầu tiên nhìn thấy chúng vào ngày 13 tháng 5. Mùa giải bắt đầu sớm hơn một tuần so với bất kỳ mùa nào khác mà AIM đã quan sát, và hoàn toàn có thể sớm hơn bao giờ hết, Cora Randall thuộc Phòng thí nghiệm Vật lý Khí quyển và Không gian tại Đại học Colorado cho biết. Một hình ảnh vệ tinh AIM cho thấy các đám mây dạ quang trong bầu khí quyển phía trên Trái đất.
Đọc thêm từ Đài thiên văn Trái đất của NASA