В июне 1885 года московский географ Витольд Цераский возвращался домой перед рассветом. На сумеречном небе он заметил облака, которые вели себя неправильно. Солнце ещё не встало, а они уже светились. Серебром.
Так люди впервые по-настоящему увидели самые высокие облака на Земле. И до сих пор не могут понять, почему они то вспыхивают на полнеба, то пропадают на годы.
Оказалось, что для появления таких облаков нужен мороз, которого не бывает даже в Антарктиде. И, похоже, мы сами немного помогаем им рождаться.
На самом деле эти облака не светятся сами по себе. У них нет собственного свечения, как у полярного сияния. Просто они висят так высоко, что когда на земле уже наступила ночь и солнце скрылось, наверху его лучи всё ещё освещают ледяные кристаллы.
Внизу ночь, а на огромной высоте ещё длится закат. Кристаллы отражают свет к нам вниз, и облака кажутся светящимися. Отсюда и название: серебристые, они же ночные светящиеся.
Девять Эверестов вверх
Обычные облака, которые портят пикник, летают ниже 12–15 километров. А серебристые парят там, куда не залетают ни самолёты, ни аэростаты, на высоте 80 километров.
80 километров.
Это мезосфера, почти космос. Чтобы представить высоту, поставьте друг на друга девять Эверестов. Примерно так. На этих же высотах сгорают метеоры, те самые падающие звёзды. И это не случайно. Без метеоров таких облаков не было бы.
Мороз, какого не бывает в Антарктиде
Самое холодное место на Земле не станция «Восток» в Антарктиде. Оно висит в 85 километрах над вашей головой. Летом воздух над полюсом там поднимается, расширяется в разреженной вышине и остывает ниже минус 130.
Станция "Восток" в Антарктиде - рекордсмен по холоду на поверхности планеты. Но в небе гораздо холоднее
В таком адском холоде водяной пар намерзает на частицы сгоревших метеоров. Учёные называют их «метеорный дым».
Из этих кристалликов и состоят облака.
В атмосферу Земли каждый день входят микроскопические метеороиды, и именно их «дым» даёт основную массу ядер конденсации для льда в мезосфере.
По подсчётам астрономов, каждый день в атмосферу попадает 4 миллиарда метеороидов. Почти все они очень малы и полностью сгорают, не долетая до земли. По массе это больше 6 тонн метеоритного вещества в сутки, которое распределяется тонким слоем в атмосфере. Для серебристых облаков метеоров хватает с запасом.
Второй парадокс ещё интереснее. Сезон серебристых облаков приходится на лето. Чем жарче внизу, тем холоднее наверху; времена года там будто перевёрнуты. Поэтому в России их ловят с конца мая по август.
Московский след
Географ и по совместительству астроном (в те времена можно было работать сразу в нескольких науках) Цераский не остановился на том, что просто обнаружил странные облака. Он решил изучить их повнимательнее, понимая, что это нечто необычное и тут наверняка будет сделано открытие.
Витольд Цераский - первооткрыватель серебристых облаков
6 июня Цераский вместе с астрофизиком Аристархом Белопольским встали в разных точках и измерили высоту облаков. Она составила от 73 до 83 километров. Это они первыми доказали, что перед ними не обычная тучка со странной подсветкой, а нечто у самого края атмосферы. По тем временам это было всё равно что сказать «облака висят почти в космосе». Поверили им не все.
Цераский заметил облака через два года после извержения Кракатау. Первые наблюдатели решили, что это остатки вулканического выброса и что вулкан закинул пыль на небывалую высоту. Версия красивая, но пыль осела, а облака остались. Год за годом они становились только ярче. К середине XX века стало понятно, что это не пепел, а лёд.
Зато нашёлся неожиданный соавтор. Это мы сами, люди. Ракетные двигатели выбрасывают в верхнюю атмосферу водяной пар, ветры разносят его на тысячи километров, и он замерзает точно так же. Учёные провели эксперимент. Они специально выпустили воду на высоте 85 километров и получили искусственное серебристое облако.
Градусник на макушке атмосферы
Учёные в шутку называют серебристые облака градусником, воткнутым в макушку атмосферы.
Ведь они показывают температуру в верхних слоях. Парниковые газы держат тепло внизу, а верхняя атмосфера от этого остывает, и облакам становится легче. Плюс работает вода. Метана в атмосфере всё больше, наверху он окисляется и превращается в лишний водяной пар. Это топливо для тех же кристаллов. Так что чем больше парниковых газов, тем интенсивнее появляются новые облака.
Ради этих показаний в 2007 году NASA запустило спутник AIM. Он был первым, посвящённым только этим облакам. Рассчитывали на два года работы, а он проработал шестнадцать и в 2024 году сгорел в атмосфере, оставив после себя материал почти на четыреста научных статей.
Загадок, связанных с ними, остаётся ещё много. Это самые непредсказуемые и капризные облака. Учёные не знают, почему в одно лето они вспыхивают на полнеба, а в другое небо остаётся пустым. Предсказать их появление толком не получается. Непонятно также, сколько в них воды «нашей» от ракет и от растущего в атмосфере метана, а сколько природной. Над полюсом их за век стало явно больше, но вклад человека в их появление всё ещё не очевиден.
Как увидеть серебристые облака
Хотите увидеть их сами? В июне или июле, через час-полтора после заката, посмотрите на северный горизонт. Небо там ещё не чёрное, а глубокого синего цвета. Если по нему пошли тонкие серебристо-голубые волокна, похожие на рябь на воде, это они. Никакого телескопа не нужно. Достаточно тёмного места и открытого горизонта.