Naukowcy opisali odkryte i odtworzone przez nich w warunkach laboratoryjnych zjawisko apokampu - powstawanie niebieskich i czerwonych strumieni plazmy powstających na załamaniu wyładowań w gazach. Odkryte zjawisko można wykorzystać do badania zjawisk świetlnych obserwowanych w górnych warstwach atmosfery na wysokości kilkudziesięciu kilometrów nad regionami, w których występują burze. Wyniki badań pracowników Instytutu Elektroniki Wysokoprądowej SB RAS zostały szerzej opisane w czasopiśmie Physics of Plasmas. Badania nad rozproszonymi wyładowaniami atmosferycznymi i ich zastosowaniami wsparła Rosyjska Fundacja Nauki (RSF).
Naukowcy po raz pierwszy zaobserwowali to nowe zjawisko podczas eksperymentów w celu wytworzenia rozproszonej plazmy pod ciśnieniem atmosferycznym. Zauważyli, że strumienie plazmy pojawiają się prostopadle do środka kanału wyładowczego. Powtarzając eksperymenty naukowcy ustalili miejsce powstawania dżetu - obszar zakrętu kanału plazmy, a zjawisko to nazwano apokampem od greckich słów από - „od” i κάμπη - „zakręt”. Do wystąpienia tego zjawiska potrzebne są dwie elektrody i generator impulsowo-okresowy, który wytwarza impulsy wysokiego napięcia. W takim przypadku kanał wyładowania elektrycznego powinien się wygiąć, na przykład z powodu nachylenia elektrod. Z tego zagięcia powstaje strumień plazmy. Prawdopodobieństwo wystąpienia apokampu jest większe, jeśli używany gaz lub mieszanina gazów zawiera składniki elektroujemne, takie jak tlen.
Plazma apokampu składa się z dwóch części: gałęzi, która styka się z jedną stroną kanału wyładowań okresowo-impulsowych oraz strumienia - streamera (kanał zjonizowany w gazie), którego przód porusza się z prędkością 100 - 220 kilometrów na sekundę. Temperatura plazmy apokampusa w różnych jego częściach waha się od 100 do 1300 ° C.
Odkryte zjawisko można wykorzystać do badania niebieskich dżetów (dżetów) i czerwonych duszków - naturalnych procesów elektrycznych w górnych warstwach atmosfery, którym towarzyszy blask. Zainteresowanie ich badaniami znacznie wzrosło w ostatnich latach ze względu na pojawienie się coraz bardziej zaawansowanych technicznych środków obserwacji: zarówno stacji kosmicznych, jak i specjalnych laboratoriów lotniczych. W tej chwili niewiele wiadomo o naturze tych zjawisk.
Eksperymenty przeprowadzone w Laboratorium Promieniowania Optycznego Instytutu Elektroniki Wysokoprądowej (ISE) Syberyjskiego Oddziału Rosyjskiej Akademii Nauk wykazały, że wiele właściwości niebieskich dżetów i czerwonych sprite'ów pokrywa się z właściwościami apokampów przy odpowiednich ciśnieniach. Zatem fronty niebieskiego dżetu i apokampu poruszają się z tą samą prędkością, a charakterystyka widmowa niebieskich dżetów i czerwonych sprite'ów pokrywa się z charakterystyką widmową apokampu. Ponadto apokamp, niebieskie dżety i czerwone duszki mają podobny kolor i kształt. Na przykład niebieskie dżety również mają dwie części. Dolny, sąsiadujący z chmurą burzową, świeci na biało, jak wyrostek w apokampie. Górna część ma kształt niebieskiego strumienia i jest streamerem.
Apokampi przy różnych ciśnieniach (w milimetrach słupa rtęci) / Eduard Sosnin.
„Ponieważ badanie wyładowań atmosferycznych na dużych wysokościach jest bardzo trudne, a prace te wiążą się z dużymi kosztami materiałowymi, dzięki odkryciu trybu wyładowania z apokampem, niektóre z tych badań można przeprowadzić w laboratoriach, tworząc miniaturowe niebieskie dżety i czerwone duszki” - dodał jeden z autorów pracy, Wiktor Tarasenko. „To dużo łatwiejsze niż w warunkach naturalnych”.