- mai 2018 ble himmelrommet over Oklahoma i USA i et øyeblikk opplyst av blå, lilla og røde farger.
Amatør-forskeren Kevin Palivec filmet ved en tilfeldighet fenomenet med et spesielt kamera til svakt lys.
Ved en enda større tilfeldighet skjedde dette tett på en såkalt VHF (Very High Frequency) – et lynkartleggingssystem – som er et nettverk av radioantenner som skal finne og måle lynnedslag.
Fenomenet kalles en «gigantisk jet», som er et kraftig lyn som slår oppover mot den nedre delen av verdensrommet. De er blant de kraftigste og mest gåtefulle værfenomenene på jorden.
Faktisk er de så sjeldne at det bare observeres om lag fem av dem i året, selv om det forventes at de forekommer mellom 1000 til 50 000 ganger i året.
Og når de dukker opp, skjer det som regel under tropiske stormer over Stillehavet. Her skjer det en sjelden gang et «lynoppslag» dokumenteres ved en tilfeldighet.
Derfor var forskere fra en rekke amerikanske universiteter og værinstitutter, blant annet Georgia Tech Research Institute og Universities Space Research Association, begeistret da de fikk mulighet til å samle inn data fra den gigantiske jeten fra 2018.
Resultatene er offentliggjort i tidsskriftet Science Advances.
3D-modeller forteller om lyn
Ved å holde de ulike dataene fra radioantennene opp mot satellittmålinger og Palivecs opptak ble det mulig for forskerne å foreta en detaljert 3D-undersøkelse av den massive elektriske utladningen.
Slik ser en av 3D-modellene ut. De hvite prikkene viser den elektriske ladningen i skyen, den grå platen representerer toppen av skyen, og de oransje prikkene er den elektriske ladningen som skyter opp mot ionosfæren. Med disse modellene kan forskere lære mer om fenomenet «gigantiske jet».
I tillegg til å bære 100 ganger så mye elektrisk ladning som et vanlig lynnedslag, skjøt den kraftige lysstrålen over 80 kilometer opp i atmosfæren, noe som gjør det til det kraftigste lynet som noen gang er observert.
Mer presist startet den gigantiske jeten på toppen av en kraftig uværssky som målte 50 ganger 50 kilometer, i om lag 15 til 20 kilometers høyde.
Derfra slo den gnister oppover og nådde helt opp i ionosfæren, som befinner seg i mellom 48 til 965 kilometers høyde.
Ionosfæren er et elektrisk ledende lag i atmosfæren. Det er blant annet her nordlyset dannes.
I den gigantiske jeten ble 300 coulomb (måleenhet for elektrisk ladning som viser hvor mye strøm som flyttes i sekundet) overført til ionosfæren. Til sammenligning flytter vanlige lyn om lag 5 coulomb mellom skyen og bakken.
Temperaturen i spissen av lynet var relativt lav, med 200 grader celsius. Andre steder i lynet nådde temperaturen imidlertid opp på om lag 4400 grader celsius.
Dette er en billedserie fra piloten Chris Holmes opptak av en gigantisk jet i oktober 2019. Mens den øvre røde delen kan bli opptil 200 grader celsius, så kan den blå delen av lynet nå opp på 4400 grader celsius.
«Vi ble i stand til å kartlegge denne gigantiske jeten i tre dimensjoner med data av virkelig høy kvalitet», forteller forsker Levi Boggs fra Georgia Tech Research Institute i en pressemelding.
«Vi var i stand til å se veldig høyfrekvente kilder over skytoppen som ikke før har blitt sett i denne detaljgraden. Ved hjelp av satellitt- og radardata var vi i stand til å finne ut hvor den veldig varme lederdelen av utslippene var plassert over skyen.»
Dette er et bilde av en gigantisk jet over Myanmar sett ovenfra. Bildet er tatt med digitalkamera av astronauter fra Expidition 31 om bord på Den internasjonale romstasjonen (ISS) 30. april 2012.
Forskerne kan imidlertid ikke forklare hvorfor disse lynene slår opp mot rommet. Det kan kanskje skyldes at noe i skyene blokkerer strømmen fra å slå nedover slik at den i stedet må søke opp mot den elektrisk ladde ionosfæren.