mai 30, 2024

Obiectiv Jurnalul de Tulcea – Citeste ce vrei sa afli

Informații despre România. Selectați subiectele despre care doriți să aflați mai multe

Erupția din 2022 din Tonga a creat o „superbubble de plasmă” foarte rară în ionosferă: ScienceAlert

Erupția din 2022 din Tonga a creat o „superbubble de plasmă” foarte rară în ionosferă: ScienceAlert

Pe măsură ce tehnologia devine din ce în ce mai integrată în viața noastră de zi cu zi, înțelegerea vremii spațiale și a efectelor acesteia asupra tehnologiei devine din ce în ce mai importantă.

când auzimclimatul spațialDe obicei, ne gândim la erupții masive de pe Soare – ejecții de masă coronală care se îndreaptă spre Pământ, creând Frumoase spectacole de amurg.

Cu toate acestea, nu toată vremea spațială începe de la soare.

cel Erupție vulcanică în Tonga În ianuarie 2022, era atât de mare încât a creat valuri în atmosfera superioară care și-au format propria formă de vreme spațială.

A fost una dintre cele mai mari erupții din istoria modernă și a afectat GPS-ul în Australia și Asia de Sud-Est. După cum descriem în noul nostru studiu din jurnal climatul spațialerupția vulcanică a creat o super „bule de plasmă” peste nordul Australiei, care a durat ore întregi.

Cu adevărat un sistem de poziționare globală

În timp ce majoritatea oamenilor au GPS (Global Positioning System) de pe dispozitivele lor (cum ar fi sateliți și smartphone-uri), nu mulți știu cum funcționează de fapt GPS-ul.

În esență, dispozitivele noastre ascultă semnalele radio trimise de sateliții care orbitează Pământul. Folosind aceste semnale, ei își calculează poziția față de sateliți, permițându-ne să ne orientăm și să găsim barul sau cafeneaua din apropiere.

Semnalele radio pe care le primesc dispozitivele noastre sunt afectate de atmosfera Pământului (în special stratul numit atmosfera Pământului). ionosferă), ceea ce reduce precizia locației. Dispozitivele obișnuite sunt precise doar la zeci de metri.

READ  NASA se pregătește să-și ia „la revedere” navei spațiale Insight care a făcut istorie pe Marte

Cu toate acestea, sistemele de poziționare prin satelit mai noi și îmbunătățite, utilizate în industria minieră, agricultură și construcții, pot avea o precizie de până la zece centimetri. Singura problemă este că aceste sisteme au nevoie de timp pentru a se instala pe site-urile lor, iar acest lucru poate dura treizeci de minute sau mai mult.

acest Poziționare precisă prin satelit Funcționează prin modelarea cu precizie a defectelor cauzate de ionosfera Pământului. Dar ori de câte ori apare o perturbare în ionosferă, aceasta devine complexă și dificil de modelat.

De exemplu, când un fișier Furtună geomagnetică (o perturbare a vântului solar care afectează câmpul magnetic al Pământului), ionosfera devine turbulentă, iar undele radio care călătoresc prin ea sunt împrăștiate – ca lumina vizibilă care se îndoaie și se împrăștie atunci când se privește un lac în condiții agitate.

perturbări vulcanice

studii recente Acesta a arătat că erupția vulcanului Hongga Tonga-Hong Haapei a provocat condiții neregulate în ionosferă care au durat câteva zile. Undele pe care le-au generat în ionosferă erau similare ca mărime cu cele generate de furtunile geomagnetice.

În timp ce aceste valuri au afectat datele GPS din întreaga lume timp de câteva zile după erupție, impactul lor asupra poziționării a fost oarecum limitat în comparație cu un alt tip de perturbare din ionosferă – „superbulla de plasmă” care s-a format în urma erupției.

Ionosfera este un strat al atmosferei Pământului la altitudini de aproximativ 80–800 km (50–500 mi). Este format dintr-un gaz cu o mulțime de particule încărcate electric, ceea ce îl face „plasmă„.

La rândul lor, bulele de plasmă ecuatorială sunt tulburări de plasmă din ionosferă care apar în mod natural noaptea la latitudini joase.

Aceste bule de plasmă apar în mod regulat. Ele se formează din cauza unui fenomen numit „instabilitate generalizată Rayleigh-Taylor”. Este similar cu ceea ce se întâmplă atunci când un lichid greu se așează deasupra unui lichid mai puțin greu, iar bulele acelui lichid mai ușor se transformă în lichidul greu sub formă de „bule” (vezi videoclipul de mai jos).

border frame=”0″allow=”accelerometru; pornire automată; Scrieți în clipboard. medii codificate cu giroscop; imagine în imagine; partajare web „allowfullscreen>”.

Când vine vorba de perturbări în ionosferă, plasma este, de asemenea, controlată de câmpuri magnetice și electrice.

Pe măsură ce se ridică, bulele de plasmă formează structuri de formă ciudată care seamănă cu cactusii sau rădăcinile copacilor cu susul în jos. Din cauza câmpului magnetic al Pământului, aceste structuri se răspândesc pe măsură ce bula crește peste ecuator.

Rezultatul este că bulele de altitudine mai mare ajung și la latitudini mai mari. De obicei, bulele de plasmă ajung la câteva sute de kilometri deasupra ecuatorului, atingând latitudini între 15 și 20 de grade nord și sud.

Bulă rară peste Australia

Oamenii de știință află A Super bulă cu plasmă Peste Asia de Sud-Est, la scurt timp după erupția vulcanului Tonga. Mărimea sa este estimată a fi similară cu cea raportată anterior Bule super rare.

Câmpul magnetic al Pământului a dus perturbarea spre sud, unde a zăbovit câteva ore peste Townsville, în nord-estul Australiei.

Până în prezent, aceasta este cea mai sudica bulă de plasmă observată peste Australia. Deși aceste superbbule sunt rare, se știe că au avut loc în nordul Australiei, dar nu au fost observate direct înainte de acest eveniment.

READ  Copiii cu autism „văd” această iluzie optică într-un mod unic, arată experimentul: ScienceAlert

Proliferarea recentă a stațiilor GPS în nordul Australiei a făcut posibil acest tip de monitorizare.

Se înțelege că valurile de la erupție au perturbat vânturile din atmosfera superioară, modificând fluxul de plasmă în ionosferă și provocând apariția superbbulei de plasmă.

Studiul nostru a constatat că bula a cauzat întârzieri semnificative în utilizarea GPS-ului precis în nordul Australiei și Asia de Sud-Est. În unele cazuri, a fost nevoie de mai mult de cinci ore pentru a obține o blocare a unei locații GPS din cauza bulei de plasmă.

Deși înțelegem multe despre ionosferă, capacitatea noastră de a prezice perturbațiile acesteia este încă limitată. A avea mai multe stații GPS nu este utilă doar pentru îmbunătățirea poziționării și a navigației, dar completează și golurile în monitorizarea ionosferică.

Erupția vulcanului Tonga a fost departe de a fi un eveniment tipic „de vreme în spațiu” cauzat de soare. Dar impactul său asupra atmosferei superioare și a GPS-ului subliniază importanța înțelegerii modului în care mediul afectează tehnologiile pe care ne bazăm.

Brett CarterProfesor Asociat, Universitatea RMIT; Rize Pradiptacercetător senior în știință, Colegiul din BostonȘi Sulin ChoiDomnul

Acest articol a fost republicat din Conversaţie Sub licență Creative Commons. Citeste Articolul original.