雷暴云上存在的生命？稍纵即逝的“精灵”(图)

美国国家航空航天局与阿拉斯加大学于1994年研究活动中拍摄的“精灵”。（图片来源：维基百科图库 作者 Eastview）

你曾听过“精灵”这种自然现象吗？它存在于雷暴云之上，于夜空中闪烁出橙红色的光芒，是一种稍纵即逝的发光现象。

精灵

积雨云上的领域，存在一种大规模放电现象，被称为“精灵”。精灵会发出橙红色光芒，呈现出各种形态闪烁于夜空中，在对流层以上海拔约50至90公里处形成，是由雷暴云与正地闪产生，会成群结队地出现。精灵与闪电不同，它没有闪电的高温，属于一种冷电浆体现象，组成的电浆体与萤光灯内的放电物质更相似。

1730年时的记载中，描述雷暴雨以上存在某种短暂发光现象，据说是精灵最早被发现的间接证据。曾经获得诺贝尔物理学奖的英国原子物理学与核子物理学的先驱查尔斯·汤姆森·里斯·威尔逊，他于1925年提出相关的理论，上层大气会发生一种电击穿现象，并且曾在1956年亲眼目睹极有可能是“精灵”出现的现象。

1989年7月6日，明尼苏达大学的科学家借由低光摄影机，偶然拍到第一张精灵的照片。由于它的出现可遇不可求，是一种稍纵即逝的自然现象，因此人们称其为“精灵”。从此以后，人们开始从地面、飞机，甚至是太空中，拍摄到数以万计的精灵。

精灵的特性

精灵现象在亚洲、澳洲、欧洲、北美洲、中美洲、南美洲、非洲中部都有出现，能借由超高速相机与图像增强器，辨识出精灵的形状。一般认为大规模雷暴系统中都会出现精灵，依据形状分为“柱状精灵”、“水母精灵”、“萝卜精灵”，其中水母精灵规模极大，涵盖范围达到900平方公里；柱状精灵则属于一种大规模放电现象。

精灵通常会以两个以上的数量出现，上部分呈现橙红色，下部分悬挂蓝色的卷须体，上下都有很长的延伸物，达到50到90公里之间。精灵是由下方的雷暴云与地面间产生的正地闪引起的，持续时间在数毫秒之间，罕见的情况下可达100毫秒。

从地球拍到精灵的画面，需要大型雷暴系统的150到500公里外，没有阻挡遮蔽视线，夜空中漆黑无光，并且云与地面间必须产生正地闪。除此上述条件外，拍摄器材必须对红光十分敏感。如果以每秒1万帧的高速相机拍摄，能发现精灵是由一团直径数十公尺的电浆球构成，它会在海拔80公里处形成，并以光速10分之1的速度向下移动，数毫秒后又会有另一组电浆球往上移动。

精灵晕

精灵现象出现以前，会出现名为“精灵晕”的现象。大约在前1毫秒的时间点出现，短暂地出现宽度50公里、厚度10公里的圆盘形晕。精灵晕的物理原理与精灵相同，却因电解程度太弱，无法产生高速流动的物质，有时会与被称为“淘气精灵”的一种中高层大气极低频率辐射放电现象搞混。

史丹福大学于2000年时的研究指出，精灵晕会与普通闪电（负地闪）一同出现，东北大学科学家于2004年研究发现精灵出现时，也曾发生低频发光现象，代表云以内的放电也能够产生精灵。