Миссия NASA "Аэрономия льда в мезосфере" — сокращенно AIM — обнаружила первые летние серебристые или сияющие ночью облака 8 декабря 2020 года. В последующие дни тонкие облачка медленно превращались в легкие клубочки, высоко над Антарктидой. Обычно они вращаются, как сахарная вата, есдиной массой, покрывающей полюса, но этот сезон начинается медленно, и облака более редкие, чем обычно. Сезон также поздний: ученые обычно ожидают, что антарктические ледяные облака появятся где-то в середине ноября и продлятся до середины февраля.
Яркие бело-голубые облака дрейфуют на высоте около 50 миль в слое атмосферы, называемом мезосферой. Летом в этом регионе есть все три компонента, которые необходимы для образования облаков: чрезвычайно низкие температуры (-215 градусов по Фаренгейту , это самая холодная часть атмосферы), водяной пар и метеорная пыль.
Летом мезосфера наиболее влажна, поскольку относительно влажный воздух, циркулирующий вверх из нижних слоев атмосферы, приносит с собой дополнительный водяной пар. Метеорная пыль исходит от метеоров, которые превращаются в пыль, когда падают и прожигают атмосферу. Серебристые облака образуются, когда молекулы воды сливаются вокруг тонкой потусторонней пыли и замерзают.
Также известные как полярные мезосферные облака (поскольку они имеют тенденцию сжиматься вокруг Северного и Южного полюсов), облака помогают ученым лучше понять мезосферу. В мезосфере нейтральная атмосфера начинает переходить в электрически заряженные газы космоса. От мезосферы вверх атмосфера находится в постоянном движении, формируемом солнечной активностью и околоземным космическим пространством сверху и нижними слоями атмосферы внизу.
Необычная погода в Антарктиде заставила ученых ожидать позднего цветения серебристых облаков. Размер озоновой дыры рекордно высокий для этого времени года. Дуют необычно сильные западные ветры. Полярный вихрь, замыкающийся в холодном воздухе над полюсами, также очень велик. Все это сводится к долгой зиме, поздней весне и медленному старту серебристых облаков сек сезона.
Мимолетные облака также помогают ученым изучать гравитационные волны, которые представляют собой мощные воздушные волны, которые образуются, когда ветер задевает возмущения на поверхности Земли, такие как вершины гор, или волнуются над такими суровыми погодными системами, как грозы. Гравитационные волны поднимаются по небу, соединяя нижнюю и верхнюю слои атмосферы. Наблюдение за тем, как они воздействуют на серебристые облака, — это один из способов изучить, как гравитационные волны влияют на всю мезосферу. Миссия НАСА AWE, которая стартует в 2022 году, также внесет свой вклад в исследования гравитационных волн и дополнит наблюдения AIM.
Легко подумать, что гравитационные волны просто поднимаются прямо вверх. Но исследование, проведенное ранее в этом году, показало, что самые влиятельные гравитационные волны для облаков — а это значит, для верхних слоев атмосферы — могут быть те, которые поднимаются как эскалатор: вверх и вверх одновременно. Гравитационные волны, которые распространяются таким образом, имеют тенденцию формироваться над тропическими муссонами, а затем поднимаются из тропиков и пересекают широты. В исследовании анализировались серебристые облака за восемь сезонов, а также были объединены наблюдения AIM и миссии NASA TIMED.
Когда AIM был запущен в 2007 году, ученые думали, что они понимают взаимосвязь между серебристыми облаками и солнечным циклом, естественным 11-летним циклом активности Солнца. Но эта связь, похоже, исчезла в начале 2005 года. Серебристые облака чувствительны как к водяному пару, так и к температуре в верхних слоях атмосферы — и солнечный цикл влияет на то и другое на их высоте. Тем не менее, даже когда Солнце прогрессировало через свои регулярные взлеты и падения, облака светили более или менее с одинаковой интенсивностью. Похоже, существует хрупкое равновесие, которое ученые еще не полностью понимают.
