وجد الباحثون علاقة بين الطقس هنا على الأرض والطقس في الفضاء. هذا اكتشاف مدهش لأن الغلاف الجوي المتأين والجو السفلي يفصل بينهما مئات الكيلومترات.
وفقًا للنتائج الجديدة الصادرة عن الأقمار الصناعية التابعة لوكالة ناسا ، فإن الطقس على الأرض له علاقة مدهشة بطقس الفضاء الذي يحدث في الغلاف الجوي العلوي المشحون بالكهرباء ، والمعروف باسم الغلاف الأيوني.
قال توماس إيميل ، من جامعة كاليفورنيا ، بيركلي ، المؤلف الرئيسي لبحث حول البحث المنشور: "سيساعد هذا الاكتشاف على تحسين توقعات الاضطرابات في الأيونوسفير ، الأمر الذي يمكن أن يعطل الإرسال اللاسلكي واستقبال الإشارات من نظام تحديد المواقع العالمي". 11 أغسطس في رسائل البحوث الجيوفيزيائية.
اكتشف الباحثون أن المد والجزر من الهواء الناتج عن نشاط العواصف الرعدية المكثفة فوق أمريكا الجنوبية وأفريقيا وجنوب شرق آسيا يغيران هيكل الأيونوسفير.
يتكون الأيونوسفير من الأشعة السينية الشمسية والأشعة فوق البنفسجية ، التي تفكك الذرات والجزيئات في الغلاف الجوي العلوي ، مما يخلق طبقة من الغاز المشحون كهربائيًا المعروف باسم البلازما. يشكل الجزء الأكثر كثافة من الأيونوسفير شريطين من البلازما بالقرب من خط الاستواء على ارتفاع حوالي 250 ميلاً. من 20 مارس إلى 20 أبريل 2002 ، سجلت أجهزة الاستشعار الموجودة على متن صور ناسا للتصوير المغناطيسي للانبعاث إلى Aurora Global Exploration (IMAGE) هذه النطاقات ، التي تتوهج في ضوء الأشعة فوق البنفسجية.
باستخدام الصور من IMAGE ، اكتشف الفريق أربعة أزواج من المناطق الساطعة حيث كان الأيونوسفير تقريبًا ضعف كثافة المتوسط. تقع ثلاثة أزواج مشرقة فوق غابات مطيرة استوائية مع الكثير من نشاط العواصف الرعدية - حوض الأمازون في أمريكا الجنوبية وحوض الكونغو في إفريقيا وإندونيسيا. ظهر زوج رابع فوق المحيط الهادئ. أكد الباحثون أن العواصف الرعدية فوق مناطق الغابات المطيرة الاستوائية الثلاث تنتج مدًا للهواء في غلافنا الجوي باستخدام محاكاة كمبيوتر طورها المركز الوطني لأبحاث الغلاف الجوي ، بولدر ، كولورادو ، تسمى نموذج موجة النطاق العالمي.
فاجأ الاتصال بشرائط البلازما في الأيونوسفير العلماء في البداية لأن هذه المد والجزر من العواصف الرعدية لا يمكن أن تؤثر بشكل مباشر على الأيونوسفير. الغاز في الأيونوسفير ببساطة شديد الرقة. جاذبية الأرض تبقي معظم الغلاف الجوي قريبًا من السطح. تتطور العواصف الرعدية في الغلاف الجوي السفلي ، أو في طبقة التروبوسفير ، والتي تمتد ما يقرب من 10 أميال فوق خط الاستواء. الغاز في نطاقات البلازما أقل بحوالي 10 مليار مرة من التروبوسفير. يحتاج المد إلى الاصطدام بالذرات في الغلاف الجوي أعلاه للتكاثر ، لكن الغلاف الأيوني حيث تكون شرائط البلازما رقيقة جدًا ، نادرًا ما تصطدم الذرات هناك.
ومع ذلك ، اكتشف الباحثون أن المد والجزر يمكن أن يؤثران على نطاقات البلازما بشكل غير مباشر عن طريق تعديل طبقة من الغلاف الجوي أسفل النطاقات التي تشكلها. تحت نطاقات البلازما ، تصبح طبقة الأيونوسفير التي تسمى الطبقة E مكهربة جزئيًا خلال النهار. تخلق هذه المنطقة أشرطة البلازما فوقه عندما تهب الرياح عالية الارتفاع البلازما في الطبقة E عبر المجال المغناطيسي للأرض. نظرًا لأن البلازما مشحونة كهربائيًا ، فإن حركتها عبر المجال المغناطيسي للأرض تعمل مثل المولد ، مما يخلق مجالًا كهربائيًا. يشكل هذا المجال الكهربائي البلازما أعلاه في النطاقين. وأي شيء يغير حركة بلازما الطبقة E سيغير أيضًا المجالات الكهربائية التي يولدها ، والتي ستعيد تشكيل أشرطة البلازما أعلاه.
أشار نموذج موجة النطاق العالمي إلى أن المد والجزر يجب أن يلقيا طاقتهما حوالي 62 إلى 75 ميلًا فوق الأرض في الطبقة E. هذا يعطل تيارات البلازما هناك ، مما يغير المجالات الكهربائية ويخلق مناطق كثيفة ومشرقة في نطاقات البلازما أعلاه.
قال إيميل: "إن الزوج المنفرد من المناطق الساطعة فوق المحيط الهادي غير المرتبط بنشاط العواصف الرعدية القوية يظهر أن الاضطراب ينتشر حول الأرض ، مما يجعل هذا أول تأثير عالمي على طقس الفضاء من الطقس السطحي الذي تم تحديده". "نحن نعلم الآن أن التنبؤات الدقيقة للاضطرابات الأيونوسفيرية يجب أن تتضمن هذا التأثير من الطقس الاستوائي".
هذا الاكتشاف له آثار مباشرة على طقس الفضاء ، حيث يحدد أربعة قطاعات على الأرض حيث قد تنتج العواصف الفضائية اضطرابات أكبر في الغلاف الجوي المتأين. وقال إميل إن أمريكا الشمالية تقع في أحد هذه القطاعات ، وهو ما قد يساعد في تفسير سبب معاناة الولايات المتحدة من ظروف الغلاف الجوي المتأين بشكل فريد خلال أحداث طقس الفضاء.
أكدت القياسات التي قام بها القمر الصناعي لطاقة وديناميكيات الغلاف الجوي والديناميكيات (TIMED) التابعة لشركة ناسا من 20 مارس إلى 20 أبريل 2002 ، وجود مناطق كثيفة في نطاقات البلازما. يريد الباحثون الآن فهم ما إذا كان التأثير يتغير مع المواسم أو الأحداث الكبيرة ، مثل الأعاصير.
تم تمويل البحث من قبل وكالة ناسا. يتم رعاية المركز الوطني لأبحاث الغلاف الجوي من قبل مؤسسة العلوم الوطنية ، أرلينغتون ، فيرجينيا.
يضم الفريق Immel و Scott England و Stephen Mende و Harald Frey من جامعة كاليفورنيا في بيركلي. إيتشي ساغاوا من المعهد الوطني لتكنولوجيا المعلومات والاتصالات ، طوكيو ، اليابان ؛ سيد هندرسون وتشارلز سوينسون من جامعة ولاية يوتا ، لوجان ، يوتا ؛ مورا هاجان من المركز الوطني لأبحاث الغلاف الجوي مرصد عالي الارتفاع ، بولدر ، كولو. ولاري باكستون من مختبر الفيزياء التطبيقية بجامعة جونز هوبكنز ، لوريل ، ماريلاند.
المصدر الأصلي: بيان صحفي لوكالة ناسا
