Από τότε που ο Ian O'Neill του Space Magazine εισήγαγε για πρώτη φορά την ιδέα του εργαλείου 4D Ιονόσφαιρας του Google Earth, έθεσε το μυαλό μου στο να αναρωτιέμαι - αναρωτιέμαι αν οι ιονοσφαιρικές αλλαγές που προκαλούνται από ένα ντους μετεωρίτη θα μπορούσαν να διακριθούν και να χρησιμοποιηθούν από εκείνους που είναι εξοπλισμένοι με λίγη γνώση και το πρόγραμμα . Γιατί να περιμένετε τόσο πολύ πριν πείτε τι έχω ανακαλύψει; Επειδή οποιοσδήποτε τύπος διερεύνησης αυτού του είδους απαιτεί μια μακρά ιστορία επιστημονικών μεθόδων που βασίζονται σε ελέγχους, πολλές έρευνες, παγκόσμιες παρατηρήσεις και… μερικές βροχές μετεωρίτη.
Πρώτον, ας μιλήσουμε πολύ σύντομα και απλά για την ιονόσφαιρα της Γης - το βασικό σας τελευταίο σύνορο πριν από το διάστημα. Η ιονόσφαιρα ονομάζεται για τα ιόντα που δημιουργούνται κυρίως από ενεργητικά σωματίδια από τον Ήλιο και τον ίδιο τον χώρο. Αυτά τα ιόντα δημιουργούν ένα ηλεκτρικό στρώμα που αντανακλά τα ραδιοκύματα και είναι διατεταγμένα σε στρώσεις. Τα νέα ιόντα δημιουργούνται κατά τη διάρκεια του βομβαρδισμού και τα παλαιότερα αποσυντίθενται όταν αντιμετωπίζουν ελεύθερα ηλεκτρόνια. Αυτός είναι ένας έλεγχος. Η ισορροπία της ποσότητας ιονισμού που παρατηρείται ανά πάσα στιγμή μέσω οποιουδήποτε εξοπλισμού - και εξαρτάται από την ηλιακή δραστηριότητα, την ώρα της ημέρας, την εποχή και ακόμη και το ύψος.
Τα στρώματα F (F1 και F2) της ιονόσφαιρας είναι τα υψηλότερα και επίσης αυτά που πιθανότατα επηρεάζονται από τις ηλιακές συνθήκες. Κατά τη διάρκεια της ημέρας, τα F και F1 ιονίζονται πιο έντονα και πηγαίνουν βαθύτερα στη διαφορετική χημεία του ουρανού της ζώνης F2. Τη νύχτα, υπάρχει μόνο ένα ισχυρό στρώμα F και εξασθενίζει καθώς προχωρά η νύχτα. Κάτω από αυτό είναι το στρώμα Ε το οποίο είναι εντελώς απρόβλεπτο και εξαφανίζεται τη νύχτα. Πλησιέστερα στη Γη είναι το στρώμα D - το οποίο σχηματίζεται κατά την έκθεση στο φως του ήλιου και εξαφανίζεται κατά τη διάρκεια της νύχτας. Όλα αυτά είναι επίσης μοντέλα ελέγχου και είναι εύκολα ορατά με το εργαλείο Google Ionosphere. Φυσικά, υπάρχουν πάντα εντελώς απρόβλεπτα πράγματα που μπορούν να συμβούν, αλλά λάβετε υπόψη ότι δημιουργώ αυτά τα μοντέλα ελέγχου παρακολουθώντας την ηλιακή δραστηριότητα, το ωοειδές ωοειδές και ακόμη και τα χερσαία πρότυπα καιρού σε κάποιο βαθμό.
Χάρη στη μαγεία του Διαδικτύου, κατά τη διάρκεια των τελευταίων μηνών κατάφερα να συνομιλήσω ζωντανά με παρατηρητές σε όλο τον κόσμο, καθώς εμφανίστηκαν μετεωρολογικές βροχές στις τοποθεσίες τους και μπόρεσα να συγκρίνω τι μπορούν να επιβεβαιώσουν οπτικά με αυτό που μπορώ να παρακολουθήσω χρησιμοποιώντας το Εργαλείο Ιονόσφαιρας GE 4D. Μερικές φορές τα αποτελέσματα δεν θα ήταν τόσο καλά και άλλες φορές θα ήταν εντυπωσιακά. Το κλειδί για την κατανόηση του συνόλου είναι η σύγκριση των δειγμάτων ελέγχου και πολλή δουλειά. Όμως, προτού φτάσουμε σε αυτό που χρειάζεται, ήθελα σκληρή επιστημονική απόδειξη ότι τα μετεωρολογικά λουτρά επηρεάζουν πραγματικά την ιονόσφαιρα, οπότε πήγα να ψάχνω για μελέτες.
Σύμφωνα με τους McNeil (et al): «Παρουσιάζεται ένα ολοκληρωμένο μοντέλο της επίδρασης μιας μεγάλης μετεωρολογικής καταιγίδας στην ιονόσφαιρα της Γης. Το μοντέλο περιλαμβάνει κατανομές μάζας ρεύματος μετεωριτών με βάση παρατηρήσεις οπτικού μεγέθους, μοντέλο διαφορικής κατάλυσης μεγάλων μετεωρικών μετάλλων, Fe και Mg, και μοντελοποίηση τελευταίας τεχνολογίας της χημείας και μεταφοράς ατόμων και ιόντων μετεωρικών μετάλλων μετά την εναπόθεση. Ιδιαίτερη προσοχή δίνεται στη δυνατότητα άμεσης ιονικής εναπόθεσης μεταλλικών ειδών. Το μοντέλο επικυρώνεται με τον υπολογισμό της επίδρασης των ετήσιων μετεωρολογικών βροχών στα μεταλλικά άτομα και τις αφθονίες ιόντων. Παρατηρείται αύξηση της πυκνότητας των μεταλλικών ιόντων έως και 1 τάξης μεγέθους, σε συμφωνία με τις επιτόπιες μετρήσεις κατά τη διάρκεια της βροχής. Το μοντέλο ασκείται για μια υποθετική καταιγίδα μετεωριτών Leonid του μεγέθους που αναφέρθηκε το 1966. Το μοντέλο προβλέπει το σχηματισμό ενός στρώματος μεταλλικών ιόντων στην ιονοσφαιρική περιοχή E που φτάνει τις μέγιστες πυκνότητες περίπου 1 x 105 cm-3, που αντιστοιχούν σε 2 τάξη μεγέθους αύξησης της ηρεμίας νυκτερινής πυκνότητας περιοχής Ε. Αν και τα σποραδικά στρώματα Ε που φθάνουν ή υπερβαίνουν αυτήν την πυκνότητα είναι σχετικά κοινά, το αποτέλεσμα είναι διαφορετικό καθώς παραμένει στη σειρά των ημερών και θα παρατηρηθεί σχεδόν στο μισό του πλανήτη. Οι προβλέψεις του μοντέλου είναι σύμφωνες με τα διαθέσιμα δεδομένα καταιγίδας Leonid του 1966. Συγκεκριμένα, η παρατήρηση της ενισχυμένης, προγενέστερης σποραδικής δραστηριότητας Ε δείχνει τον αποτελεσματικό παράλληλο ιονισμό των μετεωρικών μετάλλων, όπως υποτίθεται στο μοντέλο. "
Τώρα ας μιλήσουμε για το τι συμβαίνει όταν οι μετεωρίτες διέρχονται από την ιονόσφαιρα, έτσι; Κάτω εδώ στο έδαφος, «Oooh και Aaaah» πάνω από το όμορφο αστέρι, αλλά εκεί ξεκινά μια διαδικασία που ονομάζεται αφαίρεση - ότι το μετεωροειδές σωματίδιο θερμαίνεται και τα άτομα βράζουν. Ανάλογα με την ενέργεια και τη σύγκρουση με ένα μόριο αέρα, αυτά τα αιωρούμενα άτομα μετεωρίτη ιοντίζουν - απελευθερώνουν ένα ηλεκτρόνιο και παράγουν ένα θετικά φορτισμένο ιόν και αρνητικά φορτισμένο ηλεκτρόνιο. Τα βρεφικά ιόντα αρχίζουν να κρυώνουν αφού έχουν χτυπηθεί περίπου 10 φορές, που διαρκεί μεταξύ ενός κλάσματος ενός χιλιοστού του δευτερολέπτου στα 80 χλμ. Και ενός χιλιοστού του δευτερολέπτου στα 110 χλμ. (Σύμφωνα με τον Jones, 1995). Κατά τη διάρκεια αυτής της φάσης μετάβασης, η πυκνότητα πλάσματος ακριβώς γύρω από το μετεωροειδές μπορεί να κάνει ένα μεγάλο άλμα στη δομή που παράγει μια μεγάλη στήλη ή ίχνος ενισχυμένου ιονισμού. Μελέτες έχουν δείξει ότι αυτές οι στήλες ανοίγουν σε μοτίβο «λουλουδιού» και είναι παρόμοιες με αυτές που εμφανίζονται κοντά στην αυγή (Farley και Balsley). Αυτές οι ενισχυμένες περιοχές ιονισμού μπορούν να απέχουν μίλια, αλλά τα ελεύθερα ηλεκτρόνια και το αέριο ανασυνδυάζονται πολύ γρήγορα. Αυτό σημαίνει ότι η παρακολούθηση διαδεδομένων μοντέλων ιοντόσφαιρας για σποραδική δραστηριότητα δεν είναι πολύ παραγωγική - αλλά όταν συμβαίνει μεγάλης κλίμακας, προβλέψιμο ντους μετεωριτών, τα πράγματα είναι διαφορετικά.
Σύμφωνα με τον Danielis (et al): «Περισσότερες από 40 πτήσεις πυραύλων μέσω του κύριου στρώματος ιονισμού μετεωρίτη, που κορυφώνεται κοντά στα 95 χλμ, έχουν δειγματοληψήσει τις συγκεντρώσεις των μετεωρικών μεταλλικών ιόντων. Πέντε από αυτές τις πτήσεις πραγματοποιήθηκαν κατά τη διάρκεια ή κοντά στις ώρες αιχμής ενός ντους μετεωρίτη. Σε καθεμία από τις τελευταίες μελέτες, οι παρατηρούμενες συγκεντρώσεις μετεωρικών ιόντων θεωρήθηκαν ως συνέπεια του ντους. Αυτές οι μετρήσεις δεν συμπληρώθηκαν από βασικές παρατηρήσεις που έγιναν για παρόμοιες ιονοσφαιρικές συνθήκες αμέσως πριν από το ντους και δεν έγιναν αυστηρές ποσοτικές συγκρίσεις χρησιμοποιώντας μέσες κατανομές χωρίς ντους. Προκειμένου να διερευνηθεί περαιτέρω η επίδραση του ντους στην ιονόσφαιρα, όλα τα δημοσιευμένα προφίλ υψομέτρου συγκέντρωσης ιόντων που λαμβάνονται από πυραύλους ήχου στο καθεστώς ιονισμού μετεωρίτη έχουν σαρωθεί για την ανάπτυξη μιας ψηφιακής βάσης δεδομένων συγκεντρώσεων μετεωρικών ιόντων. Αυτά τα δεδομένα χρησιμοποιούνται για να παρέχουν το πρώτο εμπειρικό προφίλ υψομέτρου των μεταλλικών ιόντων. Οι μέσες συγκεντρώσεις Mg + που παρατηρήθηκαν είναι χαμηλότερες από αυτές που έχουν παραχθεί από το πιο ολοκληρωμένο μοντέλο μέχρι σήμερα (McNeil et al., 1996). Αυτό το συγκεντρωτικό σύνολο δεδομένων παρέχει υποστηρικτικές ενδείξεις ότι τα μετεωρολογικά βροχές έχουν σημαντικό αντίκτυπο στη μέση σύνθεση ιοντόσφαιρας. Αν και υπάρχει μεγάλη μεταβλητότητα στα παρατηρούμενα μετεωρολογικά στρώματα, οι κορυφές στις συνολικές συγκεντρώσεις μεταλλικών ιόντων στα μεσαία γεωγραφικά πλάτη, κατά τη διάρκεια της ημέρας, που παρατηρήθηκαν κατά τη διάρκεια των μετεωρολογικών βροχών είχαν συγκεντρώσεις συγκρίσιμες ή μεγαλύτερες από τις υψηλότερες συγκεντρώσεις που μετρήθηκαν στις ίδιες περιοχές υψομέτρου κατά τη διάρκεια περίοδοι μη ντους. "
Κατώτατη γραμμή… Μπορεί το Google 4D Ionosphere να εντοπίσει σημαντική δραστηριότητα ντους μετεωρίτη ή όχι; Ακολουθούν μερικά πράγματα που πρέπει να το θυμάστε προτού το δοκιμάσετε. Κάθε φορά που χρησιμοποιείτε το εργαλείο ιοντόσφαιρας, πρέπει να επισκέπτεστε τον ιστότοπο του συστήματος ειδοποίησης και πρόβλεψης (CAPS) και να λαμβάνετε τις τελευταίες πληροφορίες για σύνδεση. Ταυτόχρονα, χρησιμοποιήστε τη σελίδα SPIDR (Space Physics Interactive Data Resource) για να βεβαιωθείτε ότι έχετε ελέγχουν τις συνθήκες. Τώρα, είστε έτοιμοι να πάτε! Χωρίς υπερφόρτωση αυτής της αναφοράς με όλες τις εικόνες ελέγχου μου τους τελευταίους μήνες (και παρακαλώ συγχωρέστε το γεγονός ότι δεν είμαι πλοίαρχος στο χειρισμό εικόνων) επιτρέψτε μου να σας δείξω τι έχω…
Αυτό που βλέπετε εδώ είναι μια συλλογή της Ιονόσφαιρας 4D της Google πάνω από τη Βόρεια Αμερική κατά το χρονικό πλαίσιο της 11ης Αυγούστου, ξεκινώντας με λυκόφως στην ανατολική ακτή και τελειώνοντας στις 12 Αυγούστου στην αυγή της δυτικής ακτής. Αυτό είναι ένα χρονοδιάγραμμα του τι συνέβη εν μία νυκτί κατά τη διάρκεια της αιχμής του Perseid Meteor Shower 2008 με επιβεβαίωση της δραστηριότητας των οπτικών μετεωρίτη. Όταν βλέπετε το μπλε, κοιτάζετε ανεκτά καλή ιονόσφαιρα - καλή για ραδιοκύματα, χαμηλή πυκνότητα, ηλιακό φως κ.λπ. Το έντονο κόκκινο είναι υψηλής πυκνότητας που δεν ευνοεί πολλά από τα οτιδήποτε - όπως η διάδοση ραδιοκυμάτων. Αυτό συμβαίνει τη νύχτα. Λοιπόν, τι είναι μαύρο; Αυτά είναι τα «καυτά σημεία» - έντονες περιοχές ιονισμού. Μπορούν να εμφανιστούν τυχαία, μπορούν να υποβοηθηθούν από ακουστική δραστηριότητα - και προφανώς μπορούν να εντοπιστούν σε δραστηριότητα ντους μετεωρίτη.
Είναι θετική αυτή η απόδειξη ότι το GE 4D Ionosphere είναι ένας τρόπος να παρακολουθείτε μετεωρίτες όταν οι νύχτες είναι συννεφιασμένες; Εάν θυμάστε να λάβετε υπόψη όλες τις μεταβλητές, ανανεώστε και ελέγξτε όλα τα δεδομένα σας και για την άσκηση μοντέλων επιστημονικού ελέγχου, δεν υπάρχει κανένας λόγος για τον οποίο οι ερασιτεχνικές μελέτες στο σπίτι δεν μπορούν να προσφέρουν τουλάχιστον διασκέδαση από την πλευρά μας. Το Google Earth 4D Ionosphere υποστηρίζεται από τη NASA και χρησιμοποιείται από πιλότους, χειριστές ραδιοφώνου ζαμπόν, επιστήμονες της γης και ακόμη και στρατιώτες… γιατί όχι και ερασιτέχνες αστρονόμοι;
Εγω ειμαι…
Αποποίηση ευθυνών: Αυτό το άρθρο γράφτηκε και ερευνήθηκε από περιέργεια από τον Tammy Plotner και δεν αντικατοπτρίζει τα ευρήματα, την έρευνα ή τις εφαρμογές των πηγών που αναφέρονται σε αυτό. Με άλλα λόγια, η NASA δεν λέει ότι μπορείτε να τη χρησιμοποιήσετε για να παρακολουθήσετε βροχές μετεωριτών και ούτε η Google - αλλά κανείς δεν λέει ότι δεν μπορούμε να πειραματιστούμε με αυτό! Ο συγγραφέας καλωσορίζει πρόσθετες πληροφορίες, κριτικές και σχόλια…
