Forskere har funnet en forbindelse mellom været her på jorden, og været i verdensrommet. Dette er en overraskende oppdagelse fordi ionosfæren og den nedre atmosfæren er atskilt med hundrevis av kilometer.
Vær på jorden har en overraskende forbindelse til romværet som forekommer høyt i den elektrisk ladede øvre atmosfæren, kjent som ionosfæren, i følge nye resultater fra NASA-satellitter.
"Denne oppdagelsen vil bidra til å forbedre prognosene for turbulens i ionosfæren, noe som kan forstyrre radiosendinger og mottak av signaler fra Global Positioning System," sa Thomas Immel fra University of California, Berkeley, hovedforfatter av en artikkel om forskningen som ble publisert 11. august i Geophysical Research Letters.
Forskere oppdaget at tidevann av luft generert av intens tordenværsaktivitet over Sør-Amerika, Afrika og Sørøst-Asia endret strukturen i ionosfæren.
Ionosfæren dannes av solens røntgenstråler og ultrafiolett lys, som bryter fra hverandre atomer og molekyler i den øvre atmosfæren og skaper et lag med elektrisk ladet gass kjent som plasma. Den tetteste delen av ionosfæren danner to plasmabånd nær ekvator i en høyde av nesten 250 mil. Fra 20. mars til 20. april 2002 registrerte sensorer ombord NASAs Imager for Magnetopause til Aurora Global Exploration (IMAGE) satellitten disse bandene, som gløder i ultrafiolett lys.
Ved hjelp av bilder fra BILDE oppdaget teamet fire par lyse regioner der ionosfæren var nesten dobbelt så tett som gjennomsnittet. Tre av de lyse parene lå over tropiske regnskoger med mye tordenværsaktivitet - Amazonasbassenget i Sør-Amerika, Kongo-bassenget i Afrika og Indonesia. Et fjerde par dukket opp over Stillehavet. Forskere bekreftet at tordenvær over de tre tropiske regnskogområdene produserer tidevann av luft i atmosfæren vår ved hjelp av en datasimulering utviklet av National Center for Atmospheric Research, Boulder, Colo., Kalt Global Scale Wave Model.
Forbindelsen til plasmabånd i ionosfæren overrasket forskere først fordi disse tidevannene fra tordenvær ikke kan påvirke ionosfæren direkte. Gassen i ionosfæren er rett og slett for tynn. Jordens tyngdekraft holder det meste av atmosfæren nær overflaten. Tordenvær utvikler seg i den nedre atmosfæren, eller troposfæren, som strekker seg nesten 10 mil over ekvator. Gassen i plasmabåndene er omtrent 10 milliarder ganger mindre tett enn i troposfæren. Tidevannet må kollidere med atomer i atmosfæren over for å forplante seg, men ionosfæren der plasmabåndene dannes er så tynn, kolliderer atomer sjelden der.
Imidlertid oppdaget forskerne tidevannet kan påvirke plasmabåndene indirekte ved å modifisere et lag av atmosfæren under båndene som former dem. Under plasmabåndene blir et lag av ionosfæren kalt E-laget delvis elektrifisert i løpet av dagen. Denne regionen skaper plasmabåndene over seg når vinder i høy høyde blåser plasma i E-laget over jordas magnetfelt. Siden plasma er elektrisk ladet, fungerer bevegelsen over jordas magnetfelt som en generator og skaper et elektrisk felt. Dette elektriske feltet former plasmaet over til de to båndene. Alt som vil endre bevegelsen til E-lags plasma vil også endre de elektriske feltene de genererer, som deretter vil omforme plasmabåndene ovenfor.
Global Scale Wave Model indikerte at tidevannet skulle dumpe energien sin omtrent 62 til 75 mil over jorden i E-laget. Dette forstyrrer plasmastrømmene der, noe som endrer de elektriske feltene og skaper tette, lyse soner i plasmabåndene over.
"Det eneste par lyse soner over Stillehavet som ikke er assosiert med sterk tordenværsaktivitet viser at forstyrrelsen forplantes rundt jorden, noe som gjør dette til den første globale effekten på romværet fra overflatevær som er identifisert," sa Immel. "Vi vet nå at nøyaktige forutsigelser av ionosfæriske forstyrrelser må innlemme denne effekten fra tropisk vær."
Denne oppdagelsen har umiddelbare konsekvenser for romværet, og identifiserer fire sektorer på jorden der romstormer kan gi større ionosfæriske forstyrrelser. Nord-Amerika er i en av disse sektorene, noe som kan være med på å forklare hvorfor USA lider under ekstreme ionosfæriske forhold under romværsarrangementer, ”sa Immel.
Målinger gjort av NASAs Thermosphere Ionosphere Mesosphere Energetics and Dynamics (TIMED) satellitt fra 20. mars til 20. april 2002, har bekreftet at de tette sonene finnes i plasmabåndene. Forskere ønsker nå å forstå om effekten endres med årstider eller store hendelser, som orkaner.
Forskningen ble finansiert av NASA. National Center for Atmospheric Research er sponset av National Science Foundation, Arlington, Va.
Teamet inkluderer Immel, Scott England, Stephen Mende og Harald Frey fra University of California, Berkeley; Eiichi Sagawa ved National Institute of Information and Communications Technology, Tokyo, Japan; Sid Henderson og Charles Swenson fra Utah State University, Logan, Utah; Maura Hagan fra National Center for Atmospheric Research High Altitude Observatory, Boulder, Colo .; og Larry Paxton fra Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory, Laurel, Md.
Originalkilde: NASA News Release
