vatlythpt

M

Hiện tượng mây dạ quang

Thứ Sáu, 20 tháng 11, 2009

Những đám mây dạ quang (Noctilucent Cloud hay Night-shining Cloud) là những đám mây cao trong bầu khí quyển (85km) khúc xạ ánh sáng vào lúc trời mờ tối (hoàng hôn hay bình minh) khi mặt trời đã lặn.

Lúc đó mây dạ quang toả sáng bầu trời mà không thấy một nguồn sáng rõ rệt nào cả. Những hình ảnh hoàng hôn kỳ thú trên bầu trời về đêm đã trở thành một trong những thú vui thư giãn phổ biến trên toàn thế giới. Dù mây dạ quang trông giống như ở ngoài không gian, nhưng thực ra chúng vẫn ở trong tầng giữa khí uyển trái đất (độ cao từ 50 đến 85 km). Tầng này không những rất lạnh (-125độC) mà còn rất khô - khô gấp 100 triệu lần không khí ở hoang mạc Sahara.

Mây dạ quang là hiện tượng tương đối mới lần đầu tiên được mô tả vào năm 1885, hai năm sau sự kiện phun trào của đảo núi lửa Krakatoa (Indonesia). Núi lửa đã phun một trùm tro bụi và mảnh vụn lên bầu khí quyển Trái Đất đạt tới độ cao 80 km. Sự kiện này đã ảnh hưởng tới khí hậu và thời tiết toàn cầu trong nhiều năm và có lẽ đã tạo ra những đám mây dạ quang đầu tiên.
Ảnh hưởng của vụ phun trào núi lửa Krakatoa dần dần cũng mất đi, nhưng những đám mây tích điện màu xanh lục bất thường thì vẫn còn lại. Chúng náu mình trong tầng giữa mỏng manh của Trái Đất – đây là vùng khí quyển bên trên với áp lực nhỏ hơn 10.000 lần áp lực trong nước biển. Chúng xuất hiện thường xuyên nhất vào các tháng mùa hè từ 50 đến 70 độ Bắc và Nam. Một thế kỷ trước đây, chúng bị hạn chế ở những vĩ độ trên 50, phải đến những nơi như Anh, Scandinavi và Nga, khu vực bắc Âu và Canada mới nhìn thấy được chúng. Trong những năm gần đây, chúng đã xuất hiện ở miền Nam bang Utah và Colorado của Mỹ.
Ngày 18/2/2003, những phi hành gia trên trạm không gian quốc tế ISS đã mục kích một cảnh tượng đẹp mắt: Đó là những đám mây dạ quang, hay còn gọi là mây chiếu sáng về đêm có hình dáng dài mỏng mảnh màu xanh tuyệt đẹp bay lơ lửng quanh quỹ đạo trái đất.
Tháng 1/2003, phi hành gia Don Pettit cũng là một nhà khoa học tại Phòng thí nghiệm quốc gia Los Alamos cho biết: “Trong nhiều tuần qua, chúng tôi đã được thưởng thức quang cảnh đẹp mắt của những đám mây này ở vùng nam bán cầu. Chúng tôi cũng thường thấy chúng khi bay trên bầu trời của đất nước Australia và Nam Mỹ”.

Những người ở trái đất cũng có thể nhìn thấy chúng tỏa sáng lấp lánh sau khi mặt trời lặn, dẫu rằng nhìn từ không gian vẫn đẹp hơn. Pettit ước tính chiều cao của chúng có thể lên đến 80-100 km.
Những đám mây không ngừng rực sáng và trôi dần về phía vùng cực, lần đầu tiên được vệ tinh ( vệ tinh Aeronomy of Ice in the Mesosphere của NASA) chụp từ vũ trụ. Loại mây bí ẩn này được gọi là "đèn đêm". Các đám mây hình thành ở độ cao 80
km trên bề mặt đất, trong tầng trên của khí quyển gọi là mesosphere, xuất hiện trong những tháng hè ở cực Nam cũng như trong mùa hè ở cực Bắc.

Giải thích hiện tượng:
Tro núi lửa Krakatoa có thể là nguyên nhân của năm 1885, nhưng không thể giải thích được cho hiện tượng của ngày nay. Những đám mây gần trái đất có thể lấy bụi từ bão gió sa mạc, nhưng thật khó mà bốc bụi lên đến tận tầng giữa của khí quyển. Điều này có thể là do bụi vũ trụ. Mỗi ngày trái đất tiếp xúc với hàng tấn thiên thạch - những mẩu vụn chất thải từ các sao chổi và hành tinh nhỏ. Đa số chúng có kích thước phù hợp với các đám mây dạ quang. Một nhà vật lý học plasma Paul M. Bellan – giáo sư vật lý ứng dụng tại Viện công nghệ California (Caltech) cuối cùng đã tìm ra lời giải đáp cho đặc điểm kỳ lạ của những đám mây dạ quang, chấm dứt bí ẩn kéo dài nhiều thập kỷ. Ông cho biết : “Phạm vi có mây dạ quang dường như đang tăng lên, có lẽ vì khí hậu toàn cầu đang ấm dần lên”.
Mây dạ quang là một hiện tượng xảy ra vào mùa hè bởi bầu khí quyển ở độ cao 85 km lạnh nhất khi mùa hè đến, thúc đẩy quá trình hình thành hạt băng tạo nên đám mây. Các tinh thể nước đá trong mây cần hai điều kiện để phát triển: các phân tử nước và một cái gì đó để chúng bám vào, chẳng hạn như bụi. Nước tụ tập trên bụi để tạo thành những giọt nước hay các tinh thể nước đá là một tiến trình được gọi với cái tên “sự cấu
thành hạt nhân” và chúng xảy ra trong tất cả các đám mây bình thường.
Theo các nhà nghiên cứu tại Poker Flat (Alaska), hai mươi lăm năm về trước họ đã phát hiện đặc tính khác thường rằng đám mây phản chiếu mạnh với ra-đa. Giải thích: các hạt băng trong mây dạ quang được bao phủ bởi một lớp kim loại mỏng có thành phần bao gồm natri và sắt. Lớp màng kim loại đã khiến sóng ra-đa phản xạ gợn sóng trong đám mây giống như hiện tượng tia X phản xạ từ lưới tinh thể (Theo số ra tháng 8 tờ Journal of Geophysical Research-Atmospheres). Nguyên tử Natri và sắt thu thập được trong tầng khí quyển bên trên sau khi sao băng siêu nhỏ nổ tung trên bầu trời. Các nguyên tử kim loại này định cư trong lớp hơi nước mỏng ở ngay trên độ cao nơi xảy ra mây dạ quang. Các nhà thiên văn học mới đây đã sử dụng lớp Natri để tạo ra ngôi sao chỉ dẫn nhân tạo chiếu sáng nhờ tia laze cho chiếc kính viễn vọng quang học thích nghi nhằm loại bỏ hiệu ứng gây nhiễu loạn của bầu khí quyển để có được những bức hình về bầu trời rõ nét hơn.
Các biện pháp xác định độ đậm đặc của các lớp hơi nước có nguyên tử natri và sắt cho thấy hơi nước kim loại giảm đi tới 80% khi có mây dạ quang hiện diện. Giáo sư Bellan cho biết: “Mây dạ quang giống như một cái bẫy ruồi đối với nguyên tử natri và sắt”. Qua các thí nghiệm thực hiện trong phòng thí nghiệm, các nhà nghiên cứu khác cũng phát hiện ra rằng ở nhiệt độ lạnh lẽo (-123 độ C) bên trong đám mây dạ quang, nguyên tử trong hơi nước có natri sẽ nhanh chóng đọng lại trên bề mặt băng để hình thành màn kim loại.
Giáo sư Bellan nói: “Nếu có các hạt băng phủ kim loại trong mây dạ quang thì rađa sẽ phản ứng rất mạnh. Hiện tượng này không phải là tổng hợp của các phản ứng đối với từng hạt băng. Trên thực tế các hạt băng không gây ra phản ứng mạnh đến thế.
Điều mấu chốt chính là các đường gợn sóng của đám mây có chứa hạt băng phủ kim loại đã phản xạ cùng nhau và củng cố cho nhau, hiện tượng này giống như một đoàn diễu hành đều bước qua cầu và khiến cây cầu rung chuyển”.

Kết luận:
Mây dạ quang được cấu tạo từ những tinh thể nước đá nhỏ xíu, tương đương với kích thước của các phân tử khói thuốc lá. Ánh mặt trời phản chiếu từ những tinh thể này khiến cho chúng có màu xanh đặc trưng. Các hạt băng trong mây dạ quang được bao phủ bởi một lớp kim loại mỏng có thành phần bao gồm Natri và sắt. Natri và sắt ở đâu ra ?
Do tro bụi và mảnh vụn phun trào từ núi lửa lên bầu khí quyển Trái Đất đạt tới độ cao vào cỡ 80 km.
Nguyên tử Natri và sắt thu thập được trong tầng khí quyển bên trên sau khi sao băng siêu nhỏ nổ tung trên bầu trời. Các nguyên tử kim loại này định cư trong lớp hơi nước mỏng ở ngay trên độ cao nơi xảy ra mây dạ quang.
nguồn: thuvienvatly.com
  • https://www.tailieuthpt.tk/2009/11/hien-tuong-may-da-quang.html
cám ơn bạn đã quan tâm và rất vui vì bài viết đã đem lại thông tin hữu ích cho bạn.