Éjszakai világító felhő

Nyári este van, a Nap már rég lement, szinte teljesen besötétedett de a derengő alkonyban a nyugati égboltot neonkék felhők világítják be. A teljesen szokatlan színű, szerkezetű felhőket figyelve az az érzésed támad, hogy ezek bizony nem a Földről valók. Nos, nem is tévedsz túl nagyot!

Éjszakai világító felhő
Ritka és látványos felhő (Bizik Péter)

Ez utóbbi kijelentés ugyanis nem teljesen alaptalan. A világító felhők nem az időjárásunkat meghatározó troposzféra képződményei, jóval feljebb, 80-90 km magasságban a mezoszféra felső határánál, azaz valahol a világűr határához közel születnek. Kozmikus eredetű porszemcsékre, mikrometeoritokra kondenzálódott, fagyott vízpára alkotja őket. Ezekről a vékony jégfelhőkről verődik vissza a Nap fehér fénye, amely a sztratoszférán áthaladva kékes árnyalatot kap. Megjelenésükkor a Nap legalább 6, de maximum 16 fokkal a horizont alatt tartózkodik, így a sötét alkonyi égbolt szolgál hátterül a látványosságnak, emiatt tűnik úgy, hogy e felhők “világítanak”.

Éjszakai világító felhő
Júniusi alkonyokon érdemes keresned (Őri Ági)

Keletkezésük pontos megértéséhez ismerned kell a légkör rétegződését és az egyes rétegek hőmérsékleti viszonyait. A legalacsonyabb hőmérséklet a mezoszféra és a termoszféra határán mérhető. A termoszférában lassan süllyedő víz egyre hidegebb környezetbe kerül, majd elérve a mezoszféra határát létrejön a kondenzáció. Itt nagyon hideg, átlag kb. -100°C uralkodik! A világító felhők kialakulásához azonban ez is kevés: a kondenzációhoz legalább -123°C hidegre van szükség, mivel rendkívül alacsony a légnyomás. Valószínűbb azonban, hogy a lényegi felhőképződés -160°C körül zajlik e magassági szinten.
Ha az így kialakult felhő vastagsága elegendően nagy, akkor a Nap fénye láthatóvá teszi őket. Az így kialakult jégfelhők tovább süllyednek és magasabb hőmérsékletű rétegekbe érve lassan szublimálni kezdenek.

Éjszakai világító felhő
A világító felhők a mezoszférában alakulnak ki

Kialakulásuk legfontosabb feltétele, hogy víz kerüljön a mezoszférába, ez ugyanis arrafelé nem túl gyakori vegyület. Ekkora magasságba a troposzféra felhői soha nem emelkednek fel, tehát csak emberi tevékenység, vagy valamilyen természeti jelenség hatására juthat el a víz ide. A világító felhőket először 1885-ben, a Krakatau vulkán kitörése után írták le. Feltételezhető, hogy a kitörési felhő elegendő energiával rendelkezett, ahhoz, hogy elérje a magasabb légrétegeket és vizet juttasson a mezoszférába, azonban lehet véletlen egybeesés eredménye is ez. A kitörési felhő többi összetevője, mint a vulkáni hamu tömegénél fogva nem érhette el ezt a magasságot, de a vízgőz és a vulkanikus gázok igen. Mindemellett az ipari tevékenység ekkor már meglehetősen jelentős légszennyező erő volt, és a modern elméletek szerint az így keletkező metán fontos szerepet játszik a világító felhőkhöz szükséges vízmolekulák születésében.

Éjszakai világító felhő
Neonkék felhők (Őri Ági)

Az utóbbi évtizedekben megszaporodtak a sikeres észlelések. A gyakoriság növekedésének okai az emberi tevékenységben keresendők. Korábbi elképzelés szerint az űrkutatás során a rakétahajtóművek égéstermékeként jelentős mennyiségű víz került a mezoszférába, így minden feltétel adott volt a világító felhők kialakulásához, azonban a legújabb elméletek már nem támogatják ezt a keletkezési okot. A légkörbe kerülő metán mennyiségével fennálló kapcsolatban azonban ma már egyetért a tudományos világ, és kb. felerészben ennek köszönhetően évtizedenként 5-6%-kal nő a mezoszférába került víz mennyisége. A metán a sztratoszféra felső és a mezoszféra alsó régiójában oxidálódik, s ebből születnek a vízmolekulák.
Víztartalma persze még így sem több néhány ppm-nél (milliomod résznél).

Az éjszakai világító felhők megfigyeléséhez tiszta, vagy kissé felhős égbolt szükséges. Naplemente után 45 perccel már megpillanthatod őket az alkonyi északi, északnyugati égboltot lesve. A troposzférikus magasszintű jégfelhőktől néha nehéz őket elkülöníteni, különösen megtévesztő lehet, ha erős holdfényben figyeled az eget, az a magasban lévő felhőket és kondenzcsíkokat is megvilágítja. Holdmentes időben azonban a világító felhő valóban világosabb az égi háttérnél! Ha bizonytalan vagy érdemes elővenni a fényképezőgépet, vagy egy távcsövet: a világító felhőkön nagyobb nagyításban további részletek tűnnek elő, ellenben a pehelyfelhők részletgazdagsága csökken, ha nagyítva figyeled meg őket. A harmadik azonosító jel a mozgás: a világító felhők általában jóval lassabban mozognak, mint a troposzférikus felhők és legtöbbször a mozgás iránya is különböző.
A jelenség természetesen pirkadatkor is előfordulhat, de igen korán kell kelned; a nyárközépi időszakban napfelkelte előtt már három órával már érdemes figyelni az északi horizontot.
Miközben a felhők éjszaka is a helyükön vannak, a napfény csak akkor éri őket, ha minimum 16, de maximum 6 fokon jár a Nap a horizont alatt. A Föld forgása miatt tehát változik a megvilágítás, a mezoszféra határán pont úgy, ahogy itt lenn a felszínen is, csak odafenn időben kissé eltolva. Ennek köszönhetően emelkednek hajnalban, vagy süllyednek alkonyat után a felhők. Bár alapvetően kékesfehérek, az igazán jelentős világító felhőknél megfigyelhető, hogy vöröses, aranyszínű árnyalatot ölt

Éjszakai világító felhő
Jellegzetes szálas szerkezet (Kovács Attila)

Magyarország földrajzi helyzete megfigyelés szempontjából nem a legoptimálisabb; a világító felhők leggyakrabban az 50. és a 65. szélességi kör között fordulnak elő. Ennek ellenére az elmúlt években sokszor sikerült hazánkból megfigyelni a jelenséget és láthatod, nem is akármilyen fotók születtek! A világító felhők kifejezetten a nyári hónapokban, főleg júniusban és július első felében fordulnak elő hazánkban. Érdemes hát fényképezővel és távcsővel felszerelkezve kiülnöd esténként a szabad ég alá és némi szerencsével előbb-utóbb találkozhatsz e felhőkülönlegességekkel.

A világító felhők megjelenése szoros összefüggésben áll a naptevékenységgel is, többet láthatunk belőle a minimumok idején. Ez annak köszönhető, hogy a Napból érkezű ultraibolya sugárzás képes a légkör nagy magasságú részein lévő vízmolekulákat – pont azt, ami a világító felhőket alkotná – lebontani.

A világító felhőkkel kapcsolatban még mindig elég sok tudományos kérdés vár válaszra, ám a műholdas megfigyelések és mérések hatására folyamatosan nő a tudásunk erről a különlegesen szép jelenségről is.

Angolul: Noctilucent cloud
Szleng: NLC

A légkörön áthaladó meteor, ha kellően nagy méretű, ilyen nyomot hagyhat maga után, ez órákon át is megmarad. (NASA)

A világító felhőkkel rokonítható jelenség az igazán nagy meteorok hagyta légköri nyom, amely órákkal a meteor beérkezését követően is látszik. Nem túl gyakori jelenség, ám érdemes róla szót ejteni! A meteorok a légkörben ugyanabban a rétegben izzanak fel, ahol a világító felhők is megjelennek: a mezoszférában. Ezek az órákon át látszó nyomot hagyó nagy meteorok le is érnek a földre, vagyis meteoritról beszélhetünk. Az elmúlt években ilyen volt a Szudán felett felrobbant majd földet ért 2008 TC3 nevet kapott 80 tonnás égi kavics, vagy, a sűrűn lakott amerikai középnyugati régió felett észlelt 2016-os arizonai meteorit.  Európában is voltak hasonló észlelések, természetesen. A tartós légköri meteornyomok a meteorról leváló mikroszkopikus porszemcsékből épülnek fel, amelyekre, ahogy a kondenzcsíkoknál repülők égéstermékeire is, kondenzálódik a légkör párája. A nagy légköri magasság miatt e csíkok azonban órákon át fennmaradnak, ám közben a fenti szelek alaposan össze tudják kuszálni a szálakat.

A különös, rombusz alakú felhő fotója Budapesten, egy 2000. május 10-én nappali égen hullott tűzgömb után másfél órával született. (Veres Viktor)

A világító felhőkkel egy különleges kapcsolati pontjuk is létezik: az 1908-as Tunguz-esemény. A Szibéria felett a magas légkörben felrobbant égitest után hazánkban, egészen a mai Szerbia területéig több helyen észleltek “világító felhőt”, gyakorlatilag ezt tekinthetjük az első hazai észlelésnek. No de rögtön olyannyira délen, ahol még manapság se mindig látszik? A szakemberek a sokak által észlelt éjszakai égboltfénylést (olvasni lehetett a fényénél!) a Tunguszka-eseményhez kötik, a robbanáskor a légkörben szétszóródó por és a légköri víz (vagy a Tunguz “meteor” üstökösmag jellegéhez köthető víz) közös hatása miatt alakult ki. Néhány nap után ez a felhő eltűnt.
A 2013-as cseljabinszki meteorit robbanását követően ugyanilyen, világító felhőre emlékeztető jelenséget észleltek számtalan európai helyszínen, annak ellenére, hogy februárban zajlott az esemény, vagyis valódi világító felhő biztosan nem lehetett.

Angolul: meteor trail, meteor train