Όταν η σκιά του φεγγαριού πέταξε στις Ηνωμένες Πολιτείες κατά τη διάρκεια της Μεγάλης Αμερικάνικης ηλιακής έκλειψης τον περασμένο Αύγουστο, η σκιά ταξίδευε τόσο γρήγορα που δημιούργησε κύματα στην ανώτερη ατμόσφαιρα της Γης, σύμφωνα με νέα μελέτη.
Κατά τη διάρκεια μιας ηλιακής έκλειψης, το φεγγάρι περνάει ανάμεσα στον ήλιο και τη Γη, ρίχνοντας τη σκιά του σε ένα στενό μονοπάτι στα τμήματα του πλανήτη. Από τη δεκαετία του 1970, οι ερευνητές έχουν υποψιαστεί ότι η σκιά του φεγγαριού, η οποία ταξιδεύει με υπερηχητικές ταχύτητες κατά τη διάρκεια μιας ηλιακής έκλειψης, θα μπορούσε να δημιουργήσει κύματα στην ιονόσφαιρα - ένα μέρος της ανώτερης ατμόσφαιρας της Γης που έχει ηλεκτρικά φορτισμένα σωματίδια.
Αλλά δεν κατάφεραν να το αποδείξουν μέχρι τώρα, οι ερευνητές είπαν στη Live Science.
Κύματα τόξου
Οι ερευνητές υποψιάζονται ότι η σκιά του φεγγαριού θα μπορούσε να "κάνει κύματα" επειδή όταν το φεγγάρι ταξιδεύει ανάμεσα στον ήλιο και τη Γη, η σκιά του μπλοκάρει την ενέργεια του ήλιου, ψύοντας γρήγορα την περιοχή κάτω από αυτήν. Αλλά επειδή η σκιά κινείται τόσο γρήγορα, οτιδήποτε ξαφνικά αναθερμανθεί γρήγορα. Αυτή η ξαφνική αλλαγή θερμοκρασίας θεωρήθηκε ότι παράγει κύματα στην ατμόσφαιρα σε υψόμετρα όπου η στιβάδα του όζοντος και ο υδρατμός μετατρέπουν αποτελεσματικά την ηλιακή ακτινοβολία σε θερμότητα ", γράφουν οι ερευνητές στη μελέτη.
"Η έκλειψη του Αυγούστου αποτέλεσε μια εξαιρετική ευκαιρία για να εξεταστεί αυτό", δήλωσε ο ερευνητής της έρευνας, Shun-Rong Zhang, ερευνητής στο Παρατηρητήριο Haystack της Ινστιτούτο Τεχνολογίας της Μασαχουσέτης.
Για να ερευνήσουν, ο Zhang και οι συνεργάτες του χρησιμοποίησαν ένα πυκνό δίκτυο περίπου 2.000 αισθητήρων σε όλη τη Βόρεια Αμερική που έλαβαν σήματα από δορυφόρους, γνωστούς ως παγκόσμιο δορυφορικό σύστημα πλοήγησης (GNSS). Υπήρχαν αισθητήρες GNSS "σε ολόκληρη την ολότητα έκλειψης", και στις πληγείσες περιοχές σε ολόκληρη την υφαλοκρηπίδα των Η.Π.Α., ο Zhang είπε στο Live Science σε email.
Αυτοί οι αισθητήρες μπορούν να λάβουν απίστευτα ακριβείς μετρήσεις. Αναλύοντας τα δεδομένα που συλλέγονται από τους αισθητήρες, οι ερευνητές μπορούν να προσδιορίσουν το συνολικό περιεχόμενο ηλεκτρονίων (TEC) στη στήλη που εκτείνεται από τους αισθητήρες στους δορυφόρους, οι οποίοι βρίσκονται περίπου 20.000 χιλιόμετρα πάνω από τη Γη. Αυτοί οι αισθητήρες μπορούν να μετρήσουν τις διαφορές στο TEC, επιτρέποντας στους επιστήμονες να "ανιχνεύσουν πολύ λεπτές ιονοσφαιρικές διαταραχές", δήλωσε ο Zhang.
Κατά τη διάρκεια της ολικής ηλιακής έκλειψης στις 21 Αυγούστου, οι αισθητήρες συγκέντρωσαν δεδομένα σχετικά με την κίνηση ηλεκτρονίων στην ανώτερη ατμόσφαιρα. Στην πραγματικότητα, αναζητούσαν κύματα τόξου - ακριβώς όπως τα κύματα που σχηματίζονται στο νερό στο τόξο, ή μπροστά, ενός κινούμενου πλοίου. Το εξωτερικό όριο της περιοχής κρούσης μπορεί να έχει ένα εμπρόσθιο κλονισμό σχήματος τόξου, είπε ο Zhang.
Οι ερευνητές έψαχναν και πρύτανα κύματα, το όνομά τους από το πίσω μέρος μιας βάρκας που κάνει επίσης κύματα καθώς κινείται μέσα από το νερό. "Τα παρόμοια κύματα τόξου, συμπεριλαμβανομένων των πρυμναίων κυμάτων, συμβαίνουν επίσης όταν τα αεροπλάνα ταξιδεύουν στον αέρα με την ταχύτητα του ήχου", δήλωσε ο Ζανγκ, ο οποίος συνεργάστηκε με τους συναδέλφους του στο Haystack Observatory και το Πανεπιστήμιο του Tromso στη Νορβηγία.
Η ανάλυσή τους αποκάλυψε ότι η σκιά του φεγγαριού δημιούργησε κύματα τόξου με μπροστινούς κραδασμούς, καθώς και πρύμνη κύματα, είπε. Τα κύματα ήταν μεγάλα - τουλάχιστον 10 μοίρες μήκους κατά 10 μοίρες γεωγραφικού πλάτους.
Μετακινήθηκαν ως επί το πλείστον κατά μήκος του μονοπατιού σε σχεδόν 670 mph (300 μέτρα ανά δευτερόλεπτο), και διήρκεσαν περίπου 1 ώρα, πρόσθεσε ο Zhang.
Αυτά τα κύματα δεν είναι επικίνδυνα, σημείωσε. "Είναι ένα αντικείμενο κυρίως επιστημονικών συμφερόντων", δήλωσε ο Ζανγκ.
Προηγουμένως, μια μελέτη του 2011 ισχυρίστηκε ότι ανίχνευσε 55 κύματα τόξων και πρύμνα κύματα, αλλά αυτό βασίστηκε σε περιορισμένη κάλυψη στην Ανατολική Ασία κατά τη διάρκεια έκλειψης στις 22 Ιουλίου 2009, σημειώνουν οι ερευνητές.
