地球愤怒了?地球向太空发射巨大光柱,到底是什么情况?

【菜科解读】
早在几十年前,就有宇航员报告称,在地球上空会出现奇怪的闪光,但这并没有引起太多的关注,因为当时的人们推测,这可能是来自外太空的宇宙射线偶然击中了宇航员的视网膜,进而使他们短暂地产生了看到闪光的幻觉。
然而在1989年的时候,这种现象得到了来自亚特兰蒂斯号航天飞机的确认,在该航天飞机器拍摄的一份黑白影像之中,清楚地记录到了在地球的上空出现了一道短暂的闪束,看上去就像是地球在向太空发射巨大光柱一样。
由于这种光柱是以蓝色为主,因此人们后来就将其称为蓝色喷流。
(↑亚特兰蒂斯号拍摄到的蓝色喷流)
在接下来的日子里,人们又利用多种手段,如地面观测、飞机航拍等,多次拍摄到蓝色喷流出现时的场景,那么,这到底是什么情况呢?
(↑飞机上拍摄到的蓝色喷流)
有人戏称,这可能是地球愤怒了,它在以这样的方式宣泄心中的怒火。
当然了,这只是一种不切实际的想象,毕竟据我们所知,地球本身是没有情绪可言的。
实际上,在多次发现了蓝色喷流之后,科学家们也对其展开了研究,不过由于这种现象持续时间极短,通常都只有几十到几百毫秒,并且其出现的位置是在中高层大气,很难对其进行系统且全面地观测,因此相关的研究迟迟没有太大的进展。
为了更深入地对其进行研究,在2018年的时候,科学家设计了一台名为大气-空间相互作用监测仪的观测装置,并将其安装在国际空间站之上,该装置配有高速相机、光度计、X射线/伽马射线探测器等设备,可以对地球上空进行长时间地持续监测和记录。
经过了1年多的等待之后,大气-空间相互作用监测仪终于成功地拍摄到了蓝色喷流的影像,这段影像是在太平洋中部的上空拍摄到的,从中可以看到,地球上空的云层在经过多次闪光之后,突然向太空发射了一个巨大的蓝色光柱,整个过程持续了大约400毫秒。
(↑上图为放慢了之后的影像)
由于准备充分,此次观测记录到了蓝色喷流出现时的详细的数据,科学家在对其进行仔细研究后,给出了一个合理的推测,即:蓝色喷流应该就是一种中高层大气的特殊放电现象引发的。
具体是怎么回事呢?我们接着看。
我们知道,自然界中的闪电其实就是一种放电现象。
关于闪电的产生原理的理论有很多,一般认为,当云层中含有大量的冰晶、过冷水滴,并且其中还存在着在垂直方向的强烈对流时,冰晶和过冷水滴就会发生频繁的摩擦和碰撞,这会使云层中不同的微粒带有不同的电荷。
在此过程中,由于重力和上升气流的作用,较轻的带正电的微粒就会集中到云层的顶部,而较重的带负电的微粒则会向云层的底部汇聚,如此一来,就会造成云层的顶部带正电,底部带负电,而当它们之间的电场强度足够大时,便会产生放电现象,这种云层内部的放电现象,也被称为云闪。
而在有些时候,如果云层底部的电荷足够多,就会在地面上感应出较强的相反电荷,并最终击穿空气产生下行的闪电,这也被称为地闪。
同样的道理,假如云层顶部的电荷足够多,也会在更高层的大气——电离层中感应出较强的相反电荷,当它们之间的电场强度足够大时,也会击穿空气,进而产生上行的闪电,为了方便描述,我们不妨将其称为天闪。
#p#分页标题#e#科学家推测,蓝色喷流应该就是天闪造成的,当这种现象发生时,会激发电离层下部区域中的自由电子,然后与周围的中性氮发生猛烈撞击并呈圆锥形向外扩散,由于此过程会释放出大量的可见光,因此这看上去就像是地球在向太空发射巨大光柱一样,而其蓝色则是来自于中性氮的发射光谱。
当然了,这也只是一种合理的推测,就目前的情况来看,蓝色喷流的形成机制目前还没有完全明确,期待在未来的研究中,科学家能够给出确定的答案。
格陵兰鲨在加勒比海出没
但新研究显示,它们在全球深海的冰冷区域可能比先前以为的分布更广。
PHOTOGRAPH BY FRANCO BANFI, NATURE PICTURE LIBRARY研究人员德凡希.卡萨纳与同事在贝里斯格洛弗礁抓到这只睡鲨──几乎能确定是格陵兰鲨。
这是睡鲨在加勒比海西部出没的首次纪录。
PHOTOGRAPH BY DEVANSHI KASANA, FLORIDA INTERNATIONAL UNIVERSITY(神秘的地球uux.cn报道)据美国国家地理(撰文:ANNIE ROTH 编译:涂玮瑛):神秘的深海北极鲨鱼在加勒比海出没!研究人员在贝里斯沿岸海域发现一只格陵兰鲨(Greenland shark),显示这种鲨鱼可能比我们先前以为的分布更广。
大多数鲨鱼的生活依然笼罩在谜团里,格陵兰鲨也不例外──但我们近期的发现非常特殊。
过去数十年来,科学家已经发现这些古老的北极动物能存活400年以上,而且经常因为附着在它们角膜上的寄生虫而失明。
虽然它们的主食是鱼类和鱿鱼,但我们已经知道它们会吃哺乳动物的尸体,例如马、驯鹿,甚至是北极熊。
最近一次的惊奇事件发生在2022年春季,当时科学家在加勒比海西部发现一只格陵兰鲨,那里离我们所知的格陵兰鲨栖息范围有数千公里远。
虽然科学家研究这些鲨鱼时,早已学会准备好面对意料之外的事,但这次目击事件仍然令人震惊。
佛罗里达国际大学的一名博士候选人德凡希.卡萨纳(Devanshi Kasana)说:「这让人既惊讶又兴奋。
」她和贝里斯的捕鱼团队在一次鼬鲨(tiger shark)标记考察中意外捉到这只格陵兰鲨。
他们的发现于7月发表在《海洋生物学》(Marine Biology)期刊上。
虽然卡萨纳无法采集DNA检体来确认这只鲨鱼的身分,但它的照片让鲨鱼专家相信,它最有可能是格陵兰鲨。
这次奇异的目击事件使人开始怀疑格陵兰鲨真正的分布范围,原本大家都相信它们只栖息在北大西洋的寒冷水域。
意外目击这次目击事件发生在贝里斯南部沿岸海域,靠近全世界第二长的堡礁。
当时卡萨纳把一条多钩长线放进格洛弗礁(Glover’s Reef)边缘的深海区,格洛弗礁是一处部分沉没的环礁。
她的目标是捕捉和标记鼬鲨,以便研究它们的行动及生态学。
目击当天的天气狂风大作,考察团队已经在考虑放弃行动,但接着他们开始收回渔线。
帮助卡萨纳进行研究的渔民之一赫克托.马丁尼兹(Hector Martinez)说:「我们马上就知道渔线上有很重的东西。
」连接渔线的液压式卷线器拼尽全力将钓到的东西拉到水面。
经过两小时的对抗,这只鲨鱼终于现身了。
起初卡萨纳和考察团队不确定他们见到的动物是什么。
她说:「那只个体来到水面时,即使我们所有人加起来有多年的捕鱼经验,还是认不出它是什么动物。
」她当时认为或许是六鳃鲨(six-gill shark),全世界的深海水域都可以找到这种动物。
她将这只鲨鱼的照片寄给她的博士学位指导教授:佛罗里达州莫特海洋实验室与水族馆的主任狄米恩.查普曼(Demian Chapman)。
查普曼说这不是六鳃鲨。
根据他的判断,这可能是格陵兰鲨。
远离家园?这些体型巨大的鲨鱼体长可达7公尺,体重可达1.5公吨。
虽然我们已经知道格陵兰鲨会猎捕海豹、鱼类和鱿鱼,但它们主要以腐食为生,而且会吃掉沉到海床上的大型哺乳动物遗骸。
科学家最近将格陵兰鲨称为世界最长寿的脊椎动物。
科学家估计它们可以存活400年以上,而在2016年,格陵兰沿岸海域发现一只272岁的个体。
科学家可以对格陵兰鲨眼睛中心的组织进行放射性碳定年法,借此确认它们的年龄,因为那个部位是由鲨鱼出生时形成的蛋白质所构成。
格陵兰鲨是北冰洋最大的鱼,也是当地全年唯一出没的鲨鱼。
科学家不太确定它们的族群等级,但认为它们的数量正在下降,国际自然保护联盟(IUCN)也认为它们属于「易危」物种。
虽然格陵兰鲨有时会在浅海现身,但它们可以生活在2200公尺深的水域,并忍受介于摄氏零下2度至正7度之间的温度。
格陵兰鲨属于睡鲨(sleeper shark),而睡鲨很适应寒冷海水的环境。
它们会缓慢行动来保存体力,它们的组织含有高浓度类似防冻剂的化学复合物,能防止冰晶凝结。
这些适应特征使它们即使在最冷的北极海域都能存活。
因此,尽管睡鲨曾在接近赤道的区域出现过几次,但在贝里斯发现一只睡鲨仍然令人意外。
非营利保育组织Oceans North的北极渔业专家布琳.迪瓦恩(Brynn Devine)说:「在热带地区目击一只格陵兰鲨的纪录非常珍贵。
」迪瓦恩说:「我们不怎么了解它们在极区以外的分布状况。
我们正在从这类观察活动中对这些鲨鱼有更多认识〔……〕但关于这个物种,我们依然有一些还没解决的知识缺口。
」尽管加勒比海的深海区离北极很远,却也非常寒冷──而且显然极为适合这些动物生存。
卡萨纳说,包括格陵兰鲨在内的睡鲨确实有可能栖息在世界各处的深海。
不过,这类目击事件很少发生。
「我们不太了解加勒比海的深海区。
」鲨鱼生物学家兼《世界鲨类》(Sharks of the World)的作者大卫.伊伯特(David Ebert)说:「幸好这位学生能够拍到这只鲨鱼的照片,否则我们可能不知道它在那里。
」虽然卡萨纳和她的团队当天捉到的鲨鱼不是她原本想捉的,但她很高兴自己可以记录到这只鲨鱼在那片区域出没。
贝里斯政府最近宣布三处环礁(包括格洛弗礁及其周围的深水域)是鲨鱼保护区。
卡萨纳说:「我们非常高兴能遇到这么特别的事。
」她补充说,她希望这项发现将会「协助保卫任何在格洛弗礁水域漫游且尚未被人发现的生物」。
竞争而非气候限制了热带山区鸟类物种的分布范围
研究结果表明,物种间的相互作用对热带山区生物多样性所起的塑成作用要比以前所认识的大得多,它们为热带山区物种如何应对气候变化提供了新的见解。
热带山区是地球上生物多样性最丰富的地区之一:仅在狭窄的海拔范围内就常常生活着完全不同的物种群——这一模式与温带山区的物种大不相同,因为温带山区的物种多样性往往分布于更广的海拔范围内。
人们普遍认为,这种模式是对热带气候的温度季节性变化低所产生的适应性结果。
虽然热带山区的温度包括从低地区域的炎热到高地区域的寒冷,但它们在全年中的任何给定的海拔高度上都保持相对稳定,因此沿着山坡会形成不同的气候生态位;对无数这类生态位的生理适应导致了热带山区大量物种的积累。
然而,某些研究人员认为,物种间竞争(而非气候影响)可能也会限制热带山区物种分布的海拔范围。
为了评估这两种相互矛盾的假设,Benjamin Freeman和同事利用eBird的440万个精细位置记录对全球31个山区内的森林鸟类物种分布的海拔范围进行了比较分析;eBird是一个全球鸟类分布和丰度的公众科学数据库。
与主要的假设相反,Freeman等人发现,在较小的海拔范围内,物种丰度是比温度季节性更好的预测因子,表明狭窄海拔范围内的热带鸟类多样性更多地是由物种间的相互作用和竞争(而不是气候)驱动的。
然而,据作者披露,这些模式是否可以推广到其它非鸟类分类群则是一个尚未回答的关键问题。