16:24 2022-01-19
science - citeste alte articole pe aceeasi tema
Comentarii Adauga Comentariu
_ Erupția Tonga: urmărim valuri ale acesteia în spațiu
_ Tonga eruption: we urmăresc valuri ale acesteia în spațiu
Erupția vulcanică în curs de desfășurare în Tonga a început în decembrie 2021, dar a avut loc explozia puternică până la 17:15, ora locală, pe 15 ianuarie 2022. A generat un nor enorm de cenușă, cutremure și tsunami care au ajuns până la coastele îndepărtate ale Peru, de cealaltă parte a Pacificului. Acum oamenii de știință caută chiar și efectele erupției în spațiu.
Coloana de erupție a ajuns în stratosfera Pământului, al doilea strat al atmosferei sus de la sol. Sunetul exploziei s-a auzit la mii de kilometri depărtare, în Yukon Territory, Canada. Și deși sub pragul pentru auzul uman, undele de presiune (sunete) au fost chiar detectate de barometre în Marea Britanie.
Se pare că erupția pare să fi generat și o serie de așa-numita „gravitație atmosferică”. unde”, care au fost detectate de un satelit Nasa, care radiază spre exterior din vulcan în cercuri concentrice. Oamenii de știință, inclusiv eu, caută acum să vadă ce impact pot avea aceste valuri în spațiu. Scopul cercetării noastre este de a înțelege mai bine nivelurile superioare ale atmosferei, mult deasupra locului în care orbitează Stația Spațială Internațională (ISS), și în special în ce măsură schimbările din aceasta sunt determinate de evenimentele de pe Pământ (spre deosebire de mediul spațial). ). De asemenea, ne-ar putea ajuta să înțelegem mai bine modul în care tehnologia precum GPS-ul este afectată de erupțiile vulcanice.
Deoarece atmosfera este în mare parte transparentă pentru ochii oamenilor, rareori ne gândim la ea ca la o structură complexă și dinamică cu multe straturi distincte. . Vricile superioare ale atmosferei noastre se extind cu mult deasupra liniei Karman, punctul de la 100 km deasupra nivelului mării de unde începe oficial spațiul.
Aceste straturi atmosferice sunt pline de valuri care călătoresc în toate direcțiile, nu spre deosebire de valuri de pe suprafața Marea. Astfel de unde gravitaționale atmosferice pot fi generate de orice număr de fenomene, inclusiv furtunile geomagnetice cauzate de izbucniri asupra Soarelui, cutremure, vulcani, furtuni și chiar răsăritul soarelui. Probabil că ați văzut chiar și unele dintre efectele acestora, deoarece aceleași valuri pot crea nori ondulați.
Ionosfera
Asemenea valuri nu se deplasează doar pe orizontală, ci se propagă și în sus către unele dintre cele mai înalte părți ale atmosferei planetei noastre — ionosfera. Aceasta este o regiune a atmosferei Pământului care se întinde de la aproximativ 65 km până la peste 1.000 km în sus (ISS orbitează la aproximativ 400 km). La aceste altitudini, gazele atmosferice sunt parțial „ionizate”, formând așa-numita plasmă, ceea ce înseamnă că moleculele sale sunt împărțite în particule încărcate - atomi pozitivi numiți ioni și electroni negativi.
Ionizarea în atmosferă are loc datorită expunerea la radiații ultraviolete de la Soare, particule de înaltă energie din spațiu și chiar meteori care ard. Dar având în vedere că particulele cu încărcare opusă exercită o forță atractivă unele asupra altora, precum un magnet care se lipește de ușa frigiderului, ionii și electronii tind să se recombine, producând din nou molecule neutre. Deci, există o fluctuație complexă și continuă în ionosferă între producția de plasmă și pierderea de plasmă din cauza recombinării.
Deși aceste procese sunt în mare parte nedetectabile în lumina vizibilă, ele pot afecta lumina radio cu lungime de undă mai mare. Plasma din ionosferă poate reflecta undele radio la anumite frecvențe, le poate împrăștia la altele sau chiar le poate bloca complet.
Aceste proprietăți fac ionosfera utilă pentru mai multe tehnologii moderne, inclusiv comunicațiile radio de înaltă frecvență și supra- radar la orizont. Dar la fel ca la nivelul solului, ionosfera este supusă vremii. Acest lucru este cauzat fie de mediul spațial (vremea spațială), fie de evenimentele de pe Pământ.
Turburări spațiale
Atunci când undele gravitaționale atmosferice generate de o erupție vulcanică (sau de orice sursă) ajung în ionosferă, ele pot declanșa ceea ce se numește „tulburări ionosferice de călătorie”. Acestea sunt unde de compresie care pot spori fluctuațiile densității plasmei în mod substanțial într-un interval scurt de timp și pot călători pe mii de mile în jurul globului. Aceste efecte pot perturba tehnologia modernă, cum ar fi interferând cu acuratețea sistemelor de poziționare globală prin satelit (GPS).
Erupțiile vulcanice din trecut au fost asociate cu modificări măsurabile ale ionosferei, așa cum sunt detectate de receptoarele GPS pe sol, de exemplu în 2015 și 2013.
Pentru a studia aceste perturbări mai detaliat decât efectele lor asupra GPS, folosesc date de la o instalație numită Low Frequency Array (Lofar). Unul dintre cele mai mari radiotelescoape din lume, Lofar este format din zeci de antene radio răspândite în toată Europa, concepute pentru a observa surse radio naturale îndepărtate din universul timpuriu, cum ar fi galaxiile radio.
Apariția surselor radio în spațiu. , atunci când este privit prin ionosferă, este similar cu modul în care vederea obiectelor printr-un pahar cu apă poate deveni distorsionată atunci când o amestecăm (sau o agităm). Cu o analiză atentă, se pot folosi aceste distorsiuni pentru a înțelege ce se întâmplă în ionosferă însăși. Perturbațiile ionosferice de călătorie pot spori aceste distorsiuni, în special la lungimile de undă radio pe care le folosim cu Lofar.
Videoclipul de mai sus, creat de Richard Fallows, arată câteva date Lofar din decembrie 2013. punctele strălucitoare de lumină sunt surse radio naturale, cum ar fi galaxiile îndepărtate. Secvența din panoul din stânga este dintr-o noapte liniștită, iar în panoul din dreapta ionosfera este perturbată. Se poate vedea că sursele își schimbă rapid poziția și se estompează.
În următoarele săptămâni, vom analiza cu multă atenție datele noastre Lofar pentru a investiga dacă există modele distincte vizibile care ar putea fi atribuite erupția tongană. În cele din urmă, cercetarea ne-ar putea ajuta să înțelegem mai bine modul în care vulcanii de pe Pământ influențează spațiul și tehnologia. Întrucât ionosfera este interfața atmosferică dintre Pământ și spațiu, poate chiar să arunce lumină asupra gradului precis în care perturbările sunt determinate de evenimentele meteorologice terestre versus spațiale.
Acest articol este republicat din The Conversation under a Creative. Licență comună. Citiți articolul original.
Comentarii:
Adauga Comentariu