Οι επιστήμονες της NASA ανακάλυψαν παράξενα σχήματα στην ιονόσφαιρα, το τμήμα της ατμόσφαιρας που βρίσκεται περίπου 48-965 χιλιόμετρα πάνω από την επιφάνεια της Γης. Το εύρημα αυτό θα μπορούσε να βοηθήσει στη βελτίωση των προβλέψεων του διαστημικού καιρού και των ραδιοεπικοινωνιών.
Σχήματα όπως αυτά έχουν ανιχνευθεί και στο παρελθόν, αλλά το όργανο απεικόνισης Global-scale Observations of the Limb and Disk (GOLD) που χρησιμοποιήθηκε σε αυτήν την περίπτωση δίνει την καλύτερη ματιά που έχουμε ρίξει μέχρι τώρα – αποκαλύπτοντας παράξενα σχήματα Χ και C που εμφανίζονται σε απροσδόκητες στιγμές και σε μερικά απροσδόκητα μέρη.
Η ιονόσφαιρα φορτίζεται ηλεκτρικά κατά τη διάρκεια της ημέρας καθώς το ηλιακό φως την προσπίπτει, και αυτό δημιουργεί ζώνες πλάσματος φορτισμένων σωματιδίων που επηρεάζονται περαιτέρω από το μαγνητικό πεδίο της Γης. Οι κορυφές και οι φυσαλίδες πλάσματος σχηματίζουν τα σχήματα που έχουν παρατηρηθεί τώρα.
Προηγούμενες μελέτες έχουν δείξει ότι οι κορυφές που συγχωνεύονται σχηματίζουν σχήμα Χ μετά από ηλιακές καταιγίδες και μεγάλες ηφαιστειακές εκρήξεις, αλλά τα δεδομένα αυτής της νέας μελέτης αποκαλύπτουν ότι μπορούν να σχηματιστούν και στις λεγόμενες “ήσυχες περιόδους”, γεγονός που υποδηλώνει ότι εμπλέκονται πιο τοπικοί παράγοντες.
Υπολογιστικά μοντέλα υποδεικνύουν ότι οι χαμηλότερες ατμοσφαιρικές συνθήκες θα μπορούσαν να τραβούν το πλάσμα προς τα κάτω.
«Οι προηγούμενες αναφορές για συγχωνεύσεις ήταν μόνο κατά τη διάρκεια γεωμαγνητικά διαταραγμένων συνθηκών. Είναι ένα απροσδόκητο χαρακτηριστικό κατά τη διάρκεια γεωμαγνητικών συνθηκών ηρεμίας», αναφέρει ο Fazlul Laskar, φυσικός της ιονόσφαιρας στο Πανεπιστήμιο του Κολοράντο.
Ένα άλλο εύρημα που έχει προβληματίσει τους επιστήμονες είναι η εμφάνιση φυσαλίδων σχήματος C και αντίστροφου σχήματος C στο πλάσμα. Αυτά τα σχήματα πιστεύεται ότι δημιουργούνται από τους ανέμους στη Γη, όπως ακριβώς οι κατευθύνσεις των ανέμων μπορεί να διαμορφώνουν τον τρόπο με τον οποίο ένα δέντρο γέρνει.
Τι εντόπισε το GOLD
Ωστόσο, το GOLD έχει εντοπίσει αυτά τα Cs να σχηματίζονται εκπληκτικά κοντά το ένα στο άλλο – μερικές φορές σε απόσταση περίπου 634 χιλιομέτρων μεταξύ τους – και πάλι αυτό δείχνει ότι εμπλέκονται πιο τοπικοί παράγοντες, είτε πρόκειται για διάτμηση ανέμου, είτε για ανεμοστρόβιλο, είτε για κάτι άλλο.
Προς το παρόν, οι πυκνές συσσωρεύσεις σχημάτων C φαίνεται να είναι σχετικά σπάνιες, με μόνο δύο να έχουν παρατηρηθεί από το GOLD μέχρι στιγμής. Ωστόσο, οι ερευνητές επιθυμούν να τα διερευνήσουν περαιτέρω και να ανακαλύψουν τι τα προκαλεί στην ιονόσφαιρα.
«Μέσα σε τόσο κοντινή απόσταση, αυτές οι δύο φυσαλίδες πλάσματος αντίθετου σχήματος δεν είχαν ποτέ σκεφτεί, δεν είχαν ποτέ απεικονιστεί», λέει ο φυσικός της ιονόσφαιρας Deepak Karan από το Πανεπιστήμιο του Κολοράντο.
Το πλάσμα στην ιονόσφαιρα είναι απαραίτητο για να μπορούν τα ραδιοκύματα να ταξιδεύουν σε μεγάλες αποστάσεις και οι ανακαλύψεις στον τομέα αυτό βελτιώνουν την κατανόηση της λειτουργίας του ραδιοφώνου και του GPS.
Διαταραχές στην ιονόσφαιρα, όπως αυτές που παρατηρούνται εδώ, θα μπορούσαν να έχουν αντίκτυπο σε σημαντικές υποδομές επικοινωνίας και πλοήγησης.
Αυτή η μελέτη και τα δεδομένα GOLD μας δίνουν ένα ακόμη παράδειγμα του πώς η βελτίωση της τεχνολογίας και οι καινοτομίες στην επιστημονική έρευνα μας βοηθούν να κατανοήσουμε περισσότερα για τη Γη και το Σύμπαν γύρω της – ακόμη και όταν αυτά αλλάζουν και εξελίσσονται συνεχώς.
«Το γεγονός ότι έχουμε πολύ διαφορετικά σχήματα φυσαλίδων τόσο κοντά μεταξύ τους μας λέει ότι η δυναμική της ατμόσφαιρας είναι πιο πολύπλοκη από ό,τι περιμέναμε» τονίζει ο αστροφυσικός Jeffrey Klenzing από το Κέντρο Διαστημικών Πτήσεων Goddard της NASA, ο οποίος δεν συμμετείχε άμεσα στη μελέτη.
Η έρευνα έχει δημοσιευθεί στο The Journal of Geophysical Research: Space Physics.