Den 14. maj 2018 blev himmelrummet over Oklahoma i USA i et splitsekund oplyst af blå, lilla og røde farver.
Amatør-forskeren Kevin Palivec filmede ved et tilfælde fænomenet med et særligt kamera til svagt lys.
Ved et endnu større tilfælde skete dette tæt på et såkaldt VHF (Very High Frequency)-lynkortlægningssystem, som er et netværk af radioantenner, der har til formål at lokalisere og måle lynnedslag.
Fænomenet kaldes en ’gigantisk jet’, som er et kraftigt lyn, der slår opad mod den nedre del af rummet. De er blandt de mest kraft- og gådefulde vejrfænomener på Jorden.
Faktisk er de så sjældne, at der kun observeres godt fem af disse ’gigantiske jets’ om året, selvom det forventes, at de forekommer mellem 1.000 til 50.000 gange om året.
Og når de dukker op, sker det som regel under tropiske storme over Stillehavet. Her sker det en sjælden gang, at et ’lynopslag’ dokumenteres ved et tilfælde.
Derfor kunne forskere fra en række amerikanske universiteter og vejrinstitutter, blandt andet Georgia Tech Research Institute og Universities Space Research Association, heller ikke tro deres held, da det blev muligt at indsamle data fra den gigantiske jet fra 2018.
Deres resultater er offentliggjort i tidsskriftet Science Advances.
3D-modeller sladrer om lyn
Ved at holde de forskellige data fra radioantennerne op mod satellitmålinger og Palivecs optagelse blev det muligt for forskerne at foretage en detaljeret 3D-undersøgelse af den massive elektriske ladning.
Sådan ser en af 3D-modellerne ud. De hvide prikker viser den elektriske ladning i skyen, den grå plade repræsenterer skyens top, og de orange prikker er den elektriske ladning, der skyder op mod ionosfæren. Med disse modeller kan forskere lære mere om ’gigantiske jets’.
Foruden at bære 100 gange så meget elektrisk ladning som et almindeligt lynnedslag, skød den kraftige lysstråle over 80 kilometer op i atmosfæren, hvilket gør det til det kraftigste lyn, der nogensinde er observeret.
Mere præcist startede den gigantiske jet på toppen af en kraftig uvejrssky, som målte 50 gange 50 kilometer i godt 15 til 20 kilometers højde over jordoverfladen.
Derfra slog den gnister opad og nåede helt op i ionosfæren, som befinder sig i mellem 48 til 965 kilometers højde.
Ionosfæren er et elektrisk ledende lag i atmosfæren, hvor nordlys blandt andet dannes.
I den gigantiske jet blev 300 coulomb (måleenhed for elektrisk ladning, som viser hvor meget strøm, der flyttes i sekundet) ledt ud i ionosfæren. Til sammenligning flytter almindelige lyn godt 5 coulomb mellem skyen og Jorden.
Temperaturen i lynets spids var relativt kølig med 200 grader celsius. Andre steder i lynet nåede temperaturen dog op på godt 4.400 grader celsius.
Dette er en billedserie fra piloten Chris Holmes optagelse af en gigantisk jet tilbage i oktober 2019. Mens den øvre røde del kan blive op til 200 grader celsius, så kan den blå del af lynet nå op på 4.400 grader celsius.
"Vi blev i stand til at kortlægge denne gigantiske jet i tre dimensioner med data af virkelig høj kvalitet," fortæller forsker på opdagelsen, Levi Boggs fra Georgia Tech Research Institute, i en pressemeddelelse.
"Vi var i stand til at se meget højfrekvente kilder over skytoppen, som ikke før har været set i denne detaljegrad. Ved hjælp af satellit- og radardata var vi i stand til at finde ud af, hvor den meget varme lederdel af udledningen var placeret over skyen."
Dette er et billede af en gigantisk jet over Myanmar set ovenfra. Billedet er taget med digitalkamera af astronauter fra Expedition 31 ombord på Den Internationale Rumstation (ISS) den 30. april 2012.
Forskerne kan dog ikke forklare, hvorfor disse lyn slår op mod rummet. Det kan muligvis skyldes, at noget i skyerne blokerer strømmen fra at slå nedad, så den i stedet må søge op mod den elektrisk ladede ionosfære.