_ Oamenii de știință descoperă un fenomen care afectează radiația Pământului curele

Doi oameni de știință de la Universitatea din Alaska Fairbanks au descoperit un nou tip de „fluierator”, o undă electromagnetică care transportă o cantitate substanțială de energie fulgerului către magnetosfera Pământului.

Cercetarea este publicat astăzi în Science Advances.

Vikas Sonwalkar, profesor emerit, și Amani Reddy, profesor asistent, au descoperit noul tip de val. Valul transportă energia fulgerului, care pătrunde în ionosferă la latitudini joase, către magnetosferă. Energia este reflectată în sus de limita inferioară a ionosferei, la aproximativ 55 mile altitudine, în emisfera opusă.

Se credea anterior, scriu autorii, că energia fulgerului care pătrunde în ionosferă la latitudini joase a rămas prinsă în ionosfera și, prin urmare, nu ajungea la centurile de radiații. Centurile sunt două straturi de particule încărcate care înconjoară planeta și sunt menținute în loc de câmpul magnetic al Pământului.

„Noi, ca societate, suntem dependenți de tehnologia spațială”, a spus Sonwalkar. „Sistemele moderne de comunicații și navigație, sateliții și navele spațiale cu astronauți la bord întâlnesc particule energetice dăunătoare ale centurilor de radiații, care pot deteriora electronicele și pot provoca cancer.

„Înțelegerea mai bună a centurilor de radiații și varietatea de undele electromagnetice, inclusiv cele care provin din fulgerele terestre, care le afectează sunt vitale pentru operațiunile umane în spațiu”, a spus el.

Descoperirea lui Sonwalkar și Reddy este un tip de undă de fluier pe care o numesc „fluierător reflectat specular”. „ Fluieratorii produc un suierat atunci când sunt redați printr-un difuzor.

Energia fulgerului care intră în ionosferă la latitudini mai înalte ajunge în magnetosferă ca un alt tip de fluier numit fluier reflectat magnetosferic, care suferă una sau mai multe reflexii în interiorul magnetosfera.

Ionosfera este un strat al atmosferei superioare a Pământului caracterizat printr-o concentrație mare de ioni și electroni liberi. Este ionizată de radiația solară și razele cosmice, făcându-l conducător și crucial pentru comunicațiile radio, deoarece reflectă și modifică undele radio.

Magnetosfera Pământului este o regiune a spațiului care înconjoară planeta și este creată de câmpul magnetic al Pământului. Oferă o barieră de protecție care împiedică majoritatea particulelor vântului solar să ajungă în atmosferă și să dăuneze vieții și tehnologiei.

Cercetarile lui Sonwalkar și Reddy arată că ambele tipuri de fluierători – fluierători reflectate specular și fluierători reflectate magnetosferic – coexistă. în magnetosferă.

În cercetările lor, autorii au folosit date despre undele de plasmă de la Sondele Van Allen de la NASA, care au fost lansate în 2012 și au funcționat până în 2019, și date despre fulgere de la World Wide Lightning Detection Network.

Ei au dezvoltat un model de propagare a undelor care, luând în considerare fluierele reflectate specular, a arătat dublarea energiei fulgerului care ajunge la magnetosferă.

Examinarea datelor undelor de plasmă de la Sondele Van Allen a arătat că fluierătorii reflectați specular. sunt un fenomen magnetosferic obișnuit.

Majoritatea fulgerelor au loc la latitudini joase, care sunt regiuni tropicale și subtropicale predispuse la dezvoltarea furtunii.

„Acest lucru implică faptul că fluierătorii reflectați specular poartă probabil că o parte mai mare a energiei fulgerului către magnetosferă în comparație cu cea transportată de fluierători reflectați magnetosferic”, a spus Sonwalkar.

Impactul undelor de fulger generate de fulger asupra fizicii centurii de radiații și utilizarea lor în teledetecția plasmei magnetosferice au fost cercetate încă din anii 1950.

Sonwalkar și Reddy fac parte din Departamentul de Inginerie Electrică și Calculatoare din Colegiul de Inginerie și Mine UAF. Reddy este, de asemenea, afiliat cu Institutul de Geofizică UAF.

Cercetarea lui Sonwalkar și Reddy este susținută de granturi de la Fundația Națională pentru Știință și EPSCoR NASA, Programul stabilit pentru a stimula cercetarea competitivă.

(Fluierul)