Intensywna burza geomagnetyczna, która ozdobiła niebo zorzami polarnymi około Dnia Matki w 2024 roku, wywołana potężną aktywnością słoneczną, nie tylko stworzyła piękne spektakle świetlne. Przedstawiła również wyjątkową okazję dla naukowców do zbadania jej wpływu na górną atmosferę Ziemi, ujawniając zaskakujące zachowanie w regionie wcześniej uważanym za w dużej mierze odporny na takie zdarzenia.
Badanie warstwy E
Naukowcy, pod kierownictwem zespołu z Uniwersytetu Kyushu w Japonii, skupili swoje badania na warstwie E jonosfery Ziemi. Ta warstwa atmosfery znajduje się na wysokości około 56 do 75 mil (90 do 120 kilometrów) nad powierzchnią. Historycznie, ten konkretny region otrzymywał mniej uwagi naukowej podczas burz słonecznych, ponieważ powszechnie uważano, że nie są one przez nie dotknięte.
„Sporadyczna warstwa E nie była intensywnie badana podczas burzy, ponieważ wydawało się, że jest niewrażliwa na burze słoneczne,” zauważyła Huixin Liu, liderka badania. Jednakże, ogromna siła burzy z Dnia Matki skłoniła naukowców do zakwestionowania tego założenia i szczegółowego zbadania jej wpływu na warstwę E.
Nieoczekiwane odkrycia
Wbrew dotychczasowym założeniom, zespół odkrył, że warstwa E uległa znaczącym zmianom podczas burzy. Zaobserwowali nagłe pojawienie się cienkich obszarów o wysokiej gęstości jonizacji, znanych naukowo jako sporadyczne warstwy E, czyli sporadyczne Es.
Aby zmapować to zjawisko globalnie, naukowcy wykorzystali obszerny zbiór danych, skompilowany z wielu źródeł. Obejmował on dane z połączonej amerykańsko-tajwańskiej sieci satelitów COSMIC-2 oraz informacje zebrane z 37 naziemnych stacji radarowych zwanych jonosondami. Ta obszerna kolekcja danych była kluczowa do identyfikacji obecności sporadycznych Es i śledzenia ich ruchu w czasie.
Wpływ burzy i propagacja
Analiza danych ujawniła, że formacje sporadycznych Es nie występowały podczas szczytowej intensywności burzy słonecznej. Zamiast tego, pojawiły się podczas fazy odzyskiwania burzy. Ponadto, badanie zidentyfikowało wyraźny wzorzec propagacji: sporadyczne Es początkowo formowały się na wyższych szerokościach geograficznych, w pobliżu biegunów Ziemi, i stopniowo rozszerzały się w kierunku równika.
Według Liu, ten charakterystyczny ruch z wysokich do niskich szerokości geograficznych silnie sugeruje, że tworzenie się sporadycznych warstw E podczas takich zdarzeń jest prawdopodobnie napędzane przez zakłócenia w neutralnych wiatrach w regionie E atmosfery.
Konsekwencje dla komunikacji
Zrozumienie dynamiki warstwy E podczas zaburzeń geomagnetycznych jest kluczowe ze względu na jej potencjalny wpływ na technologie komunikacyjne. Zjawisko sporadycznych Es może zakłócać fale radiowe w pasmach wysokiej częstotliwości (HF) i bardzo wysokiej częstotliwości (VHF). Pasma te są kluczowe dla różnych zastosowań, w tym dla istotnych systemów nawigacyjnych.
Poprzez uzyskanie głębszych wglądów w to, jak zachowuje się warstwa E podczas burz geomagnetycznych, naukowcy dążą do opracowania strategii przewidywania i potencjalnego łagodzenia zakłóceń spowodowanych przez sporadyczne Es, zapewniając niezawodność kluczowych technologii komunikacyjnych i nawigacyjnych.
newsblog.pl
Maciej – redaktor, pasjonat technologii i samozwańczy pogromca błędów w systemie Windows. Zna Linuxa lepiej niż własną lodówkę, a kawa to jego główne źródło zasilania. Pisze, testuje, naprawia – i czasem nawet wyłącza i włącza ponownie. W wolnych chwilach udaje, że odpoczywa, ale i tak kończy z laptopem na kolanach.