如果你有幸目睹红色鬼魅的大气戏剧，请仔细观察，你可能会瞥见一丝绿色光芒，这与地球在太阳系中的位置有关，并阐明了我们星球大气层中神秘的一层。
这是研究人员在研究一种被称为“来自鬼魅顶部的激发氧的中层绿色排放”或更通俗地说“中层精灵”的奇怪现象的来源后得出的结论。
中层是地球表面上方约 30 到 50 英里的大气层。阿拉斯加大学费尔班克斯分校的太空科学家汉斯·斯滕贝克-尼尔森（Hans Stenbaek-Nielsen）表示，这对科学家来说是一个难以研究的地方，他没有参与这项新研究。“它对于飞机来说太高了，对于卫星来说又太低了，因此很难探测该高度区域正在发生的事情，”他说。
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鬼魅和有时伴随它们的精灵为科学家提供了一个窗口，让他们可以窥视中层内部。天空观察者在 2019 年才发现了中层精灵的诡异绿光。顾名思义，这些显示潜伏在鬼魅之上，鬼魅是鲜艳的红色光芒，看起来几乎像是天空中的野火，是由雷暴内的电荷差异引起的。
西班牙安达卢西亚天体物理研究所的太空科学家、新研究的合著者玛丽亚·帕萨斯·瓦罗（María Passas Varo）说，鬼魅本身虽然很短暂，但比伴随大约一百分之一的红色显示的绿色精灵更容易看到和研究。她说，她和她的同事花了四年多的时间收集了大约 2000 个鬼魅的数据，但只有一次，该团队捕捉到了悬停在鬼魅之上的绿色光芒的清晰观测结果。
该事件发生在 2019 年 9 月 21 日晚间的地中海上空，是新研究的主题。帕萨斯·瓦罗和她的同事使用光谱学检查了精灵，光谱学根据光的波长对其进行分解。例如，我们看到的绿色光的波长约为 510 纳米，而蓝色和黄色的波长分别较短和较长。
该研究的研究人员使用了一种比人眼更精细的光谱仪。它能够区分构成整体绿色光芒的许多单独的光波长。
结果是在中层精灵中检测到的一种波长条形码。而且，由于科学家知道，不同的原子和离子在发光时会发出不同波长的光，帕萨斯·瓦罗和她的同事可以将他们的绿色条形码转化为大气中存在的化学物质列表。科学家们期望发现原子氧，这是造成极地天空的诡异的绿色极光的原因，而且他们确实发现了。但他们还发现了原子形式的金属（铁和镍）的排放物，以及其他信号，帕萨斯·瓦罗说她没有预料到会在这个高度发现这些排放物。
大气层有一个明确的金属来源，即来自不断撞击地球最外层的微小行星际尘埃颗粒的冲击。然而，人们认为，大部分金属都停留在比帕萨斯·瓦罗和她的同事研究的精灵略高的高度。她指出，他们怀疑，穿过大气层的大规模波浪（称为重力波）可能已将金属层推低到足以影响精灵的程度。这也可以解释为什么中层精灵比它们在其上方形成的鬼魅稀有得多：它们可能需要金属的存在。
斯滕贝克-尼尔森说，这项研究为窥视难以捉摸的中层提供了宝贵的视角。“令人兴奋的是，那里还有其他东西，”他补充说。