În aproape 80 de ani, impacturile provocate de bombardamentele violente din cel de-al Doilea Război Mondial sunt încă resimțite pe glob. Christopher Scott ar ști - două dintre mătușile sale au fost ucise la doar 9 și 11 ani în timpul London Blitz, atacul din Germania nazistă de opt luni împotriva britanicilor.
Acele raiduri aeriene nu au avut doar efecte de zdrobire prin generații de familii. Scott, care este fizician spațial și atmosferic la Universitatea din Reading din U.K., a descoperit recent că bombele au fost resimțite și la marginea spațiului.
Combinând prin datele arhivistice, Scott a descoperit că undele de șoc din bombe au slăbit scurt ionosfera, stratul cel mai exterior al atmosferei Pământului.
De la fulger la bombe
Între aproximativ 50 și 375 de mile (80 și 600 de kilometri) deasupra solului, ionosfera este locul în care sunt create aurorii și unde locuiesc astronauții la bordul Stației Spațiale Internaționale. Atomii de gaz din acest strat al atmosferei sunt excitați de radiațiile solare, formând ioni încărcați electric. Densitatea și altitudinea electronilor, a particulelor încărcate negativ, în ionosferă pot fluctua.
"Ionosfera este mult mai variabilă decât se poate explica prin activitatea solară", a spus Scott pentru Live Science.
Cercetările anterioare ale lui Scott au arătat că fulgerul ar putea spori ionosfera. El a vrut să afle dacă acest lucru se datora energiei explozive a fulgerului sau a încărcăturii sale electrice. Așadar, el și-a propus să caute explozii bine documentate pe teren și să compare datele istorice cu datele de arhivă de la Centrul de Cercetări Radio din Slough, unde oamenii de știință au măsurat ionosfera cu densitate folosind impulsuri radio trimise pe o serie de frecvențe cu unde scurte. .
Scott a spus că inițial intenționează să analizeze efectele Blitz-ului din Londra, dar există puține informații cu privire la calendarul și munițiile utilizate pentru aceste raiduri. Ca alternativă, colegul lui Scott, Patrick Major, istoric la Universitatea din Reading, a furnizat o bază de date privind bombardamentele de la Berlin între 1943 și 1944 și l-a îndrumat pe Scott către alte seturi de date despre atacurile aeriene aliate din Europa.
Valuri de șoc
Scott a spus că fiecare raid a eliberat energia a cel puțin 300 de fulgere, iar relatările istorice de la sol atestă puterea de anvergură a bombelor, cum ar fi 22.000-lb. (10.000 kilograme) "Grand Slam" britanic.
„Locuitorii de sub bombe își amintesc în mod obișnuit că au fost aruncați în aer de valurile de presiune ale exploatării minelor de aer, iar casetele de la ferestre și ușile vor fi aruncate de pe balamalele lor”, a spus Major într-un comunicat de presă.
Când cercetătorii au analizat înregistrările de răspunsuri ale ionosferei în jurul perioadei de 152 de raiduri aeriene aliate mari din Europa, au descoperit că concentrația de electroni a scăzut semnificativ din cauza undelor de șoc ale bombelor. Rezultatele au fost publicate astăzi (25 septembrie) în revista Annales Geophysicae.
"Am putut observa un efect în înregistrările ionosferice din U.K. de la bombardamentele de peste 1.000 km distanță", a spus Scott. „Am fost surprins de asta”.
Ingo Mueller-Wodarg, un om de știință planetar de la Imperial College London care nu a fost implicat în studiu, a declarat că cercetarea este „o demonstrație îngrijită a modului în care ionosfera este afectată de activitatea pe teren, în ciuda faptului că se află la multe zeci până la sute de kilometri deasupra sol."
Efectele valurilor de șoc ar fi temporare, a spus Scott, care va dura o zi. "Ionosfera este controlată în mare parte de radiațiile solare", a spus el pentru Live Science. "Bombardarea reprezintă un impact redus prin comparație."
Scott a adăugat că slăbirea ionosferei ar fi putut afecta eficiența comunicării radio cu unde scurte, care s-a bazat pe ionosferă pentru a reflecta semnalele pe distanțe lungi.
Tehnologii mai moderne, precum GPS-ul, sunt afectate de tulburările din ionosferă. Un alt studiu publicat la începutul acestui an a constatat că valul de șoc masiv de la o lansare din 2017 a unei rachete SpaceX Falcon 9 a creat o gaură temporară în ionosferă, care ar fi putut perturba semnalele de navigație timp de o oră sau două după aceea.
Pasii urmatori
Mueller-Wodarg a menționat că au existat de mult timp speculații despre dacă cutremurele afectează ionosfera, cu rezultate mixte. "Acest studiu oferă un sprijin puternic sugestiei că evenimentele de pe teren care generează orice fel de undă de șoc sau impulsuri puternice ar trebui să poată fi simțite în ionosferă", Mueller-Wodargtold Live Science.
Scott a spus că dorește să afle și dacă furtunile, vulcanii și cutremurele pot fi detectate folosind metode similare.
În prezent, el digitalizează date ionosferice anterioare din U.K., cu intenția de a pune aceste informații online, astfel încât voluntarii să poată ajuta la identificarea mai multor efecte asupra ionosferei. Dacă faceți acest lucru, l-ar putea ajuta pe Scott să înțeleagă de ce trăsnetul are un impact asupra ionosferei.
"Stratul ionosferic pe care l-am văzut răspunzând la bombardament a fost mult mai mare decât cel utilizat în studiul fulger, deoarece a fost singurul pentru care există date digitale în prezent", a spus Scott. "Acesta este unul dintre motivele pentru care vreau să digitalizez datele ionosferice, astfel încât să putem privi dacă stratul care a fost îmbunătățit de fulger este îmbunătățit și de bombardament. Numai atunci putem spune sigur dacă efectul fulgerului este din cauza undelor de șoc sau a unui curent electric sau a ambelor ".
