Jedna z nejmocnějších a nejúžasnějších přírodních sil se rodí z bouří. Jsou to blesky. Dodnes nejsou zcela probádané a skrývají mnohá tajemství.  To platí zejména o nadoblačném blesku, který nesměřuje z oblohy do země, ale naopak z oblohy do vesmíru.

Říká se mu „modrý výtrysk“ (blue jet). Je obtížné ho zaznamenat, trvá pouze milisekundy a jeho pozorování většinou ztěžují mraky.

Energetický gigant

Existenci modrého výtrysku potvrdili vědci až v roce 1990. Tehdy objevili jeho stopu ve videu pořízeném o rok dříve z raketoplánu. A to ho předpověděl skotský fyzik Charles Wilson už v roce 1925!

Teď vědci poprvé jeden modrý výtrysk detailněji analyzovali. Pocházel z roku 2018 a byl největším a nejsilnějším modrým výtryskem, jaký vědci zaznamenali. Do vesmíru vystřelil energii tisíckrát větší než běžný blesk, který letí k zemi.

Modrý výtrysk nesl ohromný elektrický náboj o velikosti tří set coulombů. Pro srovnání: Obvyklé blesky přenášejí mezi mraky a zemí nebo také uvnitř mraků náboje menší než pět coulombů.

Výboj obsahoval poměrně chladné proudy plazmatu o teplotě asi dvě stě stupňů Celsia, ale také struktury, které měly přes 4400 stupňů Celsia. Vyšlo najevo, že hlavní výboj ze svého hrotu vyzařuje také menší vedlejší výboje, kterým se říká streamery.

„Dokázali jsme na základě velkého počtu kvalitních údajů popsat gigantický výtrysk ve třech rozměrech,“ cituje magazín Science Alert  Leviho Boggse z Georgijského technologického institutu, který vedl výzkum publikovaný v odborném časopisu Science Advances.

Proč létají do nebe?

Boggs, který se věnuje výzkumu bouří, se o události v Oklahomě dozvěděl od svého spolupracovníka, který ho upozornil na výtrysk vyfocený 14. května 2018 amatérským dokumentaristou.

Satelitní (A), radarová (B) a VKV (C) data ukazující místo modrého výtrysku. | zdroj: kredit-Levi Boggs

Když se o výtrysk začal zajímat, zjistil, že bouři sledovalo hned několik citlivých přístrojů. Shodou okolností udeřila v místě, kde je instalován systém mapování blesků VKV, a navíc v dosahu dvou meteorologických radarů nové generace NEXRAD i satelitů Národního úřadu pro oceán a atmosféru.

Proto Boggs získal hromadu dat, ze kterých mohl se spolupracovníky rekonstruovat podobu výboje a popsat jeho vlastnosti.

„Data ukázala, že nad vrcholem oblačnosti se začaly šířit studené proudy, které zasahovaly do spodní ionosféry do výšky sedmdesáti až osmdesáti kilometrů. Vytvořily přímé elektrické spojení mezi vrcholem mraku a spodní ionosférou, což je spodní okraj vesmíru. Toto spojení přeneslo tisíce ampérů proudu za sekundu,“ cituje Boggse Science Alert.

Nasnadě je otázka: Proč modré výtrysky vystřelují energii do vesmíru a nemíří jako běžné blesky dolů k povrchu planety?

Boggs to vysvětluje takto: „Někdy se v bouři nahromadí záporný náboj a ve vrcholu bouře je oslabena nejsvrchnější vrstva náboje, která bývá kladná. Přebytečný záporný náboj v mraku pak může uvolnit výboj směrem vzhůru.“

Modré výtrysky jsou pozorovány zřídkakdy. Jsou příliš krátké a ruší je oblaka.

To nejlepší z oblohy: výtrysk s elfem

V celé kráse bez rušivých oblaků však z vesmíru jeden z výtrysků zachytila observatoř ASIM, která vznikla jako projekt Evropské vesmírné agentury (ESA) a je přezdívána „lovec bouří“. Na ISS ji astronauti instalovali v roce 2018.

ESA na svém webu zveřejnila zpomalenou animaci modrého výtrysku zaznamenaného z vysokorychlostních kamer a rentgenového detektoru observatoře z výšky 400 kilometrů nad Zemí.

Ve videu je na zpomaleném záběru patrný kužel modrého výtrysku ve tvaru komína stoupající do stratosféry – do výšky padesáti kilometrů.

Výboji předcházel jiný jedinečný jev nazývaný „elf“, který je s výtryskem spojen. Vytvořil ho intenzivní světelný svazek trvající tisíciny sekundy. Objevil se ve stokilometrové výšce a šířil se ve tvaru kruhu do vzdálenosti tisíců kilometrů.