_ Studiul oferă o privire îmbunătățită asupra Pământului ionosferă

Noile tehnici de măsurare vor permite măsurători îmbunătățite ale ionosferei Pământului, o cheie pentru studierea și reducerea impactului vremii spațiale.

Semnalele radio au fost folosite pentru a studia densitatea plasmei. din anii 1920. Sursele radio de transmisie includ ionosonde de la sol (radar special pentru examinarea ionosferei), fenomene astronomice precum pulsarii și, mai recent, semnalele navelor spațiale utilizate pentru transmiterea datelor.

De exemplu, satelitii de poziționare globală (GPS) semnalele radio sunt folosite pentru a măsura densitatea ionosferei Pământului. Cu toate acestea, răspunsul semnalului radio la plasma ionosferică este mai complicat decât simpla variație în funcție de densitate. Câmpul magnetic al Pământului îi afectează și fluctuațiile undelor electromagnetice.

De exemplu, rotația Faraday este un fenomen binecunoscut, așa cum se arată în imaginea de mai sus. Dar, ca tehnică de măsurare a câmpului magnetic, rotația Faraday este limitată doar la porțiunea care este orientată în direcția corectă. Noua descoperire completează rotația Faraday, permițând o măsurare completă a intensității câmpului magnetic.

„Am descoperit că câmpul magnetic introduce zgomot în semnalele radio. Impactul imediat al acestei lucrări este de a permite măsurători îmbunătățite ale Pământului. ionosferă. În plus, toate condițiile adverse discutate despre pericolele meteorologice spațiale sunt în cele din urmă determinate de ionosfera Pământului care răspunde la plasma soarelui", a spus Elizabeth Jensen, cercetător asociat al Institutului de Științe Planetare.

Jensen este autor principal al articolului „The Hunt for Perpendicular Magnetic Field Measurements in Plasma” publicat în The Astrophysical Journal. „Prin reducerea erorii semnalelor GPS de la orizont și extinderea acoperirii către poli, problemele cu pierderile de fidelitate a comunicațiilor sunt imediat îmbunătățite.”

Efectul câmpului magnetic perpendicular al plasmei asupra propagării radio este prezentat în imaginea de mai sus. „Am descoperit cum să îmbunătățim comunicațiile dintre Pământ și nave spațiale; cum să măsuram puterea câmpului magnetic în plasmele spațiale, un rezultat important pentru îmbunătățirea predicțiilor meteorologice spațiale; și cum să obținem măsurători ale câmpului magnetic din unele date mai vechi de arhivare a navelor spațiale, ", a spus Jensen. „Aceasta este cu descoperirea noastră revoluționară despre cum să izolam contribuția câmpului magnetic perpendicular pe calea semnalului în datele radio.”

Predicția vremii în spațiu, fizica din spatele destabilizarii ionosferei de către plasma soarelui, este dominată de temperatura, viteza, densitatea și câmpul magnetic al plasmei care vine de la soare. Cea mai mare sursă de eroare în aceste modele de vreme spațială derivă din lipsa măsurătorilor câmpului magnetic în spațiul intermediar dintre Soare și Pământ. Îmbunătățirea capacității noastre de a prezice vremea în spațiu, prin măsurători îmbunătățite ale câmpului magnetic, permite reducerea costurilor din aceste condiții adverse.

„Aici, pe Pământ, ne preocupă în primul rând vremea spațială. Vremea spațială constă în răspunsul regiunile de plasmă ale Pământului către plasma eliberată de Soare. Condițiile adverse din această interacțiune includ deteriorarea satelitului, iradierea personalului nu doar în stația spațială, ci și în zborurile din apropierea polilor, comunicațiile slabe din cauza pierderii fidelității semnalului care afectează aeronavele și alte GPS-uri. echipamente dependente, de exemplu vehicule cu conducere autonomă, și deteriorarea echipamentelor, cum ar fi liniile electrice sau cablurile submarine”, a spus Jensen.

(Fluierul)