A kutatók kapcsolatot találtak itt a Földön az időjárás és az űrben megjelenő időjárások között. Ez meglepő felfedezés, mivel az ionoszférát és az alsó légkört több száz kilométer választja el egymástól.
A NASA műholdainak új eredményei szerint a Föld időjárása meglepő módon kapcsolódik az űrjárási időjárásokhoz, amelyek magasan előfordulnak az elektromos töltésű felső atmoszférában, az úgynevezett ionoszféra.
"Ez a felfedezés javítja az ionoszféra turbulenciájának előrejelzéseit, amelyek megzavarhatják a rádióátvitelt és a globális helymeghatározó rendszerből származó jelek vételét" - mondta Thomas Immel a Berkeley-i Kaliforniai Egyetemen, a közzétett kutatási cikk vezető szerzője. Augusztus 11-én a geofizikai kutatási levelekben.
A kutatók felfedezték, hogy a dél-amerikai, afrikai és délkelet-ázsiai intenzív vihar által keltett levegő árapályai megváltoztatják az ionoszféra szerkezetét.
Az ionoszférát a napsugár röntgen és az ultraibolya fény hozza létre, amely a felső atmoszférában atomokat és molekulákat szétbont, létrehozva egy elektromosan töltött gázréteget, amelyet plazmának neveznek. Az ionoszféra sűrűbb része két plazmasávot alkot az Egyenlítő közelében, közel 250 mérföld magasságban. 2002. március 20-tól április 20-ig a NASA Magnetopause-ban lévő, az Aurora Global Exploration (IMAGE) műholdvevőjén található érzékelők rögzítették ezeket a sávokat, amelyek ultraibolya fényben világítanak.
Az IMAGE képeiből a csoport négy fényes régiót fedezett fel, ahol az ionoszféra majdnem kétszer olyan sűrű volt, mint az átlag. A három fényes pár közül három a trópusi esőerdők felett helyezkedett el, sok zivatarral - az Amazon medence Dél-Amerikában, a Kongói medence Afrikában és Indonézia. Negyedik pár jelent meg a Csendes-óceán felett. A kutatók megerősítették, hogy a három trópusi esőerdő régióban zajló zivatarok levegőt árasztanak el légkörünkben, a Nemzeti Légköri Kutatási Központ (Boulder, Colorado) által kifejlesztett számítógépes szimuláció segítségével, amelyet Global Scale Wave Model-nek hívnak.
Az ionoszféra plazmasávokhoz való kapcsolódása először meglepte a tudósokat, mivel a vihar ilyen hulláma nem közvetlenül érinti az ionoszférát. Az ionoszférában a gáz egyszerűen túl vékony. A Föld gravitációja a légkör nagy részét a felszín közelében tartja. Zivatarok alakulnak ki az alsó légkörben vagy a troposzféraban, amely majdnem 10 mérföldnyire fekszik az Egyenlítő felett. A plazma sávokban a gáz körülbelül 10 milliárdszor sűrűbb, mint a troposzféra. Az árapálynak a fenti atmoszférában lévő atomokkal kell ütköznie a terjedéshez, de az ionoszféra, ahol a plazma sávok olyan vékonyak, az atomok ritkán ütköznek ott.
A kutatók azonban felfedezték, hogy az árapályok közvetetten befolyásolhatják a plazma sávokat azáltal, hogy az atmoszféra egy olyan rétegét módosítják, amely a sávokat alkotja. A plazmaszalagok alatt az ionoszféra E-rétegnek nevezett rétege a nap folyamán részben elektromosvá válik. Ez a régió hozza létre a plazma sávokat fölött, amikor a magas tengerszint feletti szél plazmát fúj az E rétegben a Föld mágneses mezőjén. Mivel a plazma elektromosan töltött, mozgása a Föld mágneses mezőjén generátorként működik, létrehozva egy elektromos mezőt. Ez az elektromos mező a fenti plazmát a két sávba formálja. Bármi, ami megváltoztatja az E-réteg plazma mozgását, megváltoztatja az általuk generált elektromos mezőket, amelyek átformálják a fenti plazma sávokat.
A globális léptékű hullámmodell szerint az árapályok energiájának kb. 62-75 mérföldre a föld fölött az E-rétegben kell lennie. Ez megszakítja az ottani plazmaáramot, ami megváltoztatja az elektromos tereket, és sűrű, fényes zónákat hoz létre a fenti plazma sávokban.
"A Csendes-óceán feletti fényes zónák egy párja, amely nem tartozik az erős zivatarok tevékenységéhez, azt mutatja, hogy a zavarok a Föld körül terjednek, és ez az első azonosított felszíni időjárási hatás az űrjárási időjárásra" - mondta Immel. "Most már tudjuk, hogy az ionoszféra zavarok pontos előrejelzéseinek be kell építeniük ezt a hatást a trópusi időjárástól."
„Ez a felfedezés azonnali hatással van az űr időjárására, azonosítva a Föld négy olyan területét, ahol az űrviharok nagyobb ionoszférikus zavarokat okozhatnak. Észak-Amerika tartozik ezen ágazatok egyikébe, ami segít megmagyarázni, hogy az Egyesült Államok miért szenved egyedülállóan extrém ionoszféra körülmények között az űrjárási időjárási események során ”- mondta Immel.
A NASA 2002. március 20. és április 20. közötti, a NASA Termoszféra Ionoszféra Mezoszféra Energetikai és Dinamika (TIMED) műholdas mérései megerősítették, hogy a plazma sávokban vannak a sűrű zónák. A kutatók most meg akarják érteni, hogy a hatás évszakokkal vagy nagy eseményekkel, például hurrikánokkal változik-e.
A kutatást a NASA finanszírozta. A Nemzeti Légkörkutatási Központot a Nemzeti Tudományos Alapítvány szponzorálja, Arlington, Va.
A csapat tagjai: Immel, Scott England, Stephen Mende és Harald Frey a kaliforniai egyetemen, Berkeley; Eiichi Sagawa a Nemzeti Információs és Kommunikációs Technológiai Intézetből, Tokió, Japán; Sid Henderson és Charles Swenson, az Utah Állami Egyetem, Logan, Utah; Maura Hagan, a Nemzeti Légköri Kutatási Központ, a Boulder, Colo .; és Larry Paxton, a Johns Hopkins Egyetem Alkalmazott Fizikai Laboratóriumából, Laurel, Md.
Eredeti forrás: NASA sajtóközlemény
