'Bóng ma' xuất hiện ở tầng thượng quyển Trái Đất, chuyên gia lý giải sao?

Trong nghiên cứu mới công bố trên tạp chí Nature, các chuyên gia đã lý giải quá trình vật lý hình thành " bóng ma" xuất hiện ở tầng thượng quyển Trái Đất và lý do nó phát sáng màu xanh lá cây. Theo các chuyên gia, hiện tượng kỳ bí trên được đặt tên là bóng ma tầng trung lưu. Đó thực chất là những quầng sáng màu xanh lá cây nhạt xuất hiện không thường xuyên, kéo dài vài trăm mili giây khi một dạng sét đặc biệt gọi là sét dị hình xảy ra.

Các nhà khoa học lý giải sét dị hình là những luồng phóng điện lớn ngoạn mục dưới dạng chớp sáng màu đỏ cam. Chúng là một dạng sét tồn tại trong thời gian ngắn, diễn ra phía trên độ cao của sét thường, được biết tới với tên sự kiện phát sáng thoáng qua (TLE). Những TLE phổ biến nhất bao gồm: sét dị hình và nhiều hiện tượng khí quyển khác như hào quang, sét elve, sét xanh và sét khổng lồ. Một số sét dị hình như sét hình sứa có hình dáng giống một số động vật.

TLE lần đầu được các nhà khoa học quan sát là vào năm 1989. Sau đó, nhiếp ảnh gia trên toàn cầu dành nhiều đêm săn và chia sẻ các bức ảnh chụp những loại chớp sáng đẹp mắt và bí ẩn trên. Các nhà nghiên cứu cho hay bóng ma tầng trung lưu khá hiếm gặp, thường xảy ra bên trên sét dị hình và thuộc nhóm TLE.

"Bóng ma tầng trung lưu có màu xanh phát triển qua tương tác phức tạp giữa cơn giông bão và khí quyển Trái đất. Chúng cực kỳ hiếm thấy, chỉ có 1/100 sét dị hình đi kèm bóng ma xanh", María Passas Varo, đồng tác giả nghiên cứu ở khoa hệ Mặt Trời tại Viện vật lý thiên văn Andalusia của Tây Ban Nha, cho biết.

Nhà khoa học Hank Schyma phát hiện bóng ma xanh lần đầu vào năm 2019. Trong tháng 5 năm đó, Schyma ghi hình cơn bão có sét dị hình ở Oklahoma, Mỹ và quan sát một quầng sáng xanh lá cây hiện ra ở bên trên chỉ xuất hiện trong vài mili giây. Sau đó, giới khoa học đưa ra giả thuyết hiện tượng bóng ma xanh là kết quả khi nguyên tử oxy bị kích thích và phát ra ánh sáng ở quang phổ màu xanh lá cây.

Dựa vào dữ liệu trên, chuyên gia María và các đồng nghiệp đã bắt tay vào nghiên cứu nhằm giải mã bí ẩn về hiện tượng bóng ma xanh. Nhóm nghiên cứu sử dụng quang phổ kế, thiết bị phát hiện ánh sáng và ghi chép màu sắc thành phần để tìm hiểu bóng ma xanh được tạo thành như thế nào.

Đến tháng 6/2019, nhóm của chuyên gia María thực hiện một đợt quan sát quang phổ ở Castellgalí, nằm gần vùng ven biển phía đông bắc của Tây Ban Nha ở tỉnh Barcelona. Họ tiến hành đo quang phổ ở bước sóng mà con người có thể nhìn thấy, chủ yếu ở dải ánh sáng xanh lá cây. Qua đó, họ thu thập hơn 2.000 ảnh chụp và thước phim về TLE.

Để ghi hình bóng ma xanh hiếm gặp, các chuyên gia phải hướng quang phổ kế tới độ cao mà chúng nhiều khả năng xuất hiện. Trong gần 4 năm, họ chỉ ghi hình thành công 42 hình ảnh từ phía trên sét dị hình và quan sát được hiện tượng bóng ma xanh vào một lần duy nhất trong số đó. Sự việc diễn ra vào ngày 21/9/2019 khi các nhà nghiên cứu phát hiện sét dị hình hình sứa trong cơn giông bão phía trên Địa Trung Hải.

Dữ liệu quang phổ mà họ thu thập từ sét dị hình cho thấy sự tồn tại của bóng ma xanh ở mặt bên trên của nó. Dù không chụp được bức ảnh màu nào về bóng ma xanh nhưng nhóm nghiên cứu biết đã quay một trường hợp bởi ánh sáng phát ra từ hiện tượng chủ yếu được quan sát ở quang phổ màu xanh lá cây. Ngoài ra, hiện tượng kéo dài hơn 500 mili giây trong khi sét dị hình chỉ kéo dài khoảng 20 mili giây.

Sau khi phân tích các dữ liệu, nhóm chuyên gia phát hiện dấu vết yếu nhưng chắc chắn của nguyên tử oxy bị kích thích. Khám phá này giúp xác nhận giả thuyết hiện tượng bóng ma xanh là kết quả khi nguyên tử oxy bị kích thích và phát ra ánh sáng ở quang phổ màu xanh lá cây. Đồng thời, họ còn tìm thấy các nguyên tố khác trong khí quyển bao gồm: sắt, niken và nguyên tử nitơ đã góp phần tạo ra bóng ma màu xanh lá cây.

Mời độc giả xem video: Vệ tinh gián điệp vô tình soi được 100 “bóng ma” 3.500 tuổi.

Tâm Anh (theo Newsweek, )