如果你有幸目睹紅色鬼魅的大氣戲劇，請仔細觀察，你可能會瞥見一絲綠色光芒，這與地球在太陽系中的位置有關，並闡明瞭我們星球大氣層中神秘的一層。
這是研究人員在研究一種被稱為“來自鬼魅頂部的激發氧的中層綠色排放”或更通俗地說“中層精靈”的奇怪現象的來源後得出的結論。
中層是地球表面上方約 30 到 50 英里的大氣層。阿拉斯加大學費爾班克斯分校的太空科學家漢斯·斯滕貝克-尼爾森（Hans Stenbaek-Nielsen）表示，這對科學家來說是一個難以研究的地方，他沒有參與這項新研究。“它對於飛機來說太高了，對於衛星來說又太低了，因此很難探測該高度區域正在發生的事情，”他說。
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鬼魅和有時伴隨它們的精靈為科學家提供了一個視窗，讓他們可以窺視中層內部。天空觀察者在 2019 年才發現了中層精靈的詭異綠光。顧名思義，這些顯示潛伏在鬼魅之上，鬼魅是鮮豔的紅色光芒，看起來幾乎像是天空中的野火，是由雷暴內的電荷差異引起的。
西班牙安達盧西亞天體物理研究所的太空科學家、新研究的合著者瑪麗亞·帕薩斯·瓦羅（María Passas Varo）說，鬼魅本身雖然很短暫，但比伴隨大約一百分之一的紅色顯示的綠色精靈更容易看到和研究。她說，她和她的同事花了四年多的時間收集了大約 2000 個鬼魅的資料，但只有一次，該團隊捕捉到了懸停在鬼魅之上的綠色光芒的清晰觀測結果。
該事件發生在 2019 年 9 月 21 日晚間的地中海上空，是新研究的主題。帕薩斯·瓦羅和她的同事使用光譜學檢查了精靈，光譜學根據光的波長對其進行分解。例如，我們看到的綠色光的波長約為 510 奈米，而藍色和黃色的波長分別較短和較長。
該研究的研究人員使用了一種比人眼更精細的光譜儀。它能夠區分構成整體綠色光芒的許多單獨的光波長。
結果是在中層精靈中檢測到的一種波長條形碼。而且，由於科學家知道，不同的原子和離子在發光時會發出不同波長的光，帕薩斯·瓦羅和她的同事可以將他們的綠色條形碼轉化為大氣中存在的化學物質列表。科學家們期望發現原子氧，這是造成極地天空的詭異的綠色極光的原因，而且他們確實發現了。但他們還發現了原子形式的金屬（鐵和鎳）的排放物，以及其他訊號，帕薩斯·瓦羅說她沒有預料到會在這個高度發現這些排放物。
大氣層有一個明確的金屬來源，即來自不斷撞擊地球最外層的微小行星際塵埃顆粒的衝擊。然而，人們認為，大部分金屬都停留在比帕薩斯·瓦羅和她的同事研究的精靈略高的高度。她指出，他們懷疑，穿過大氣層的大規模波浪（稱為重力波）可能已將金屬層推低到足以影響精靈的程度。這也可以解釋為什麼中層精靈比它們在其上方形成的鬼魅稀有得多：它們可能需要金屬的存在。
斯滕貝克-尼爾森說，這項研究為窺視難以捉摸的中層提供了寶貴的視角。“令人興奮的是，那裡還有其他東西，”他補充說。