Brzy ráno 3. července 2025 byla astronautka Nicole „Vapor“ Ayers na palubě Mezinárodní vesmírné stanice svědkem jevu, který málokdo viděl tak jasně: červený paprsek stoupající z bouřkového mraku a dosahující výšky blížící se vesmíru. Její reakce byla stručná, ale výmluvná: „Prostě… wow. Když jsem dnes ráno letěla nad Mexikem a USA, zachytila jsem tento sprite.“ Na sociálních sítích sdílela snímek, na kterém je vidět elektrický výboj ve tvaru medúzy, který spíše připomíná sci-fi než jev naší atmosféry.
Tento obrázek nebyl vytvořen pomocí umělé inteligence, i když vypadá jako snímek ze sci-fi filmu: červený blesk stoupající 80 kilometrů nad Zemí.
Tento typ blesku, známý jako sprite, je součástí skupiny dosud málo prozkoumaných elektrických jevů zvaných přechodné světelné jevy (TLE). Ačkoli byly zdokumentovány již před několika desítkami let, stále se zkoumá, proč vznikají, jak se formují a jakou roli mohou hrát v atmosférické rovnováze. Snímek pořízený Ayersem je nejen úchvatný svou krásou, ale také představuje vzácnou příležitost studovat tyto záhadné elektrické výboje z privilegovaného úhlu pohledu: z vesmíru.
Co je sprite a proč přitahuje tolik pozornosti
Sprite není obyčejný blesk. Na rozdíl od blesků, které směřují k zemi, sprite jsou elektrické výboje, které směřují nahoru, od vrcholu bouřky do výšky 50–90 kilometrů. Tento jev se vyskytuje v mezosféře, vrstvě atmosféry, která se nachází vysoko nad místem vzniku bouřkových mraků. Jsou extrémně krátké a obvykle trvají jen několik milisekund. Pouhým okem z povrchu Země jsou téměř neviditelné.
Podle samotné Ayersové „sprity jsou TLE, neboli přechodné světelné jevy, které se vyskytují nad mraky a jsou způsobeny intenzivní elektrickou aktivitou v bouřkách probíhajících níže“. Jejich tvar se může lišit, ale v tomto případě výboj připomínal zářící medúzu vznášející se v atmosféře. Tento vzhled je způsoben množstvím světelných paprsků, které vycházejí z hlavního těla výboje jako chapadla. Červená barva, charakteristická pro mnoho spritů, je výsledkem interakce s dusíkem přítomným v horních vrstvách atmosféry.
Obrázek, který pomáhá vědě
Vidět sprajta ze Země je velmi obtížné. Jeho krátká doba trvání a velká výška, ve které se objevuje, ho činí prakticky neviditelným ze země. Proto je perspektiva, kterou otevírá Mezinárodní vesmírná stanice, tak cenná. Z její orbity ve výšce asi 400 kilometrů nad povrchem mají kosmonauti nerušený výhled nad mraky. Ayers zdůraznil tento moment ve své publikaci: „Máme skvělý výhled nad mraky, takže vědci mohou tyto snímky využít k lepšímu pochopení vzniku, charakteristik a souvislosti TLE s bouřkami.“
Ačkoli v minulosti byly z vesmíru zachyceny i jiné sprajty, tento snímek je obzvláště jasný a detailní. Díky němu mohou vědci analyzovat aspekty, jako je struktura jevu, jeho trvání a intenzita výboje. Tyto pozorování umožňují porovnat teoretické modely s reálnými údaji, což je nezbytné pro pokrok v porozumění těmto elektrickým jevům.
Související jevy: nejen sprajty
Sprajty, které vyfotografoval Eyers, jsou součástí širší skupiny světelných jevů známých jako TLE (Transient Luminous Events, přechodné světelné jevy). Kromě sprajtů do této skupiny patří také modré proudy, ELVES a duchy. Všechny se vyskytují v horních vrstvách atmosféry a mají společnou vlastnost – jsou spojeny s velmi silnými bouřkami. Některé, jako například modré proudy, stoupají z vnitřku mraku do stratosféry. Jiné, jako například ELVES, se rozšiřují ve formě horizontálních prstenců, které trvají milisekundy.
Každý z těchto jevů poskytuje různé informace o chování elektřiny v atmosféře. Sprite je obzvláště zajímavý, protože jeho tvar, barva a struktura umožňují relativně snadnou identifikaci na vysokém rozlišení. Jejich výskyt obvykle souvisí s velmi silnými blesky, ale zatím není jasné, jaké podmínky způsobují, že jeden blesk vyvolá sprajt a jiný ne. Tato nejistota je jedním z nejaktuálnějších témat současného výzkumu atmosférických jevů.
Co ještě úplně nechápeme
Navzdory desetiletím výzkumu věda stále nedokáže vysvětlit mnoho věcí o sprajtech. Je známo, že souvisejí s kladnými blesky „mrak-země“, které generují velmi intenzivní elektrická pole. Ne všechny tyto blesky však vytvářejí sprajty a není jasné, jaké konkrétní podmínky vedou k jejich vzniku.
Tato neznámá skutečnost vyvolává důležité otázky. Mohou například tyto jevy ovlivňovat chemické složení horních vrstev atmosféry? Mají nějaký vliv na místní klima nebo globální dynamiku bouří? Kromě toho roste zájem o pozorování, zda se tyto jevy vyskytují také na jiných planetách. Podobné útvary byly objeveny v atmosféře Jupitera a předpokládá se, že mohou existovat také na Saturnu a Venuši. Tyto srovnávací pozorování mohou rozšířit naše znalosti nejen o klimatu Země, ale také o elektrickém chování atmosfér planet obecně.
