Το μέγεθος της ισχύος μίας έκρηξης υποθαλάσσιου ηφαίστειου μπόρεσε να προκαλέσει προβλήματα στις δορυφορικές επικοινωνίες

Νέα

Σύμφωνα με μια νέα μελέτη, μία υποβρύχια ηφαιστειακή έκρηξη που συνέβη πέρυσι, ήταν τόσο ισχυρή που μπόρεσε να δημιουργήσει φυσαλίδες πλάσματος στην ιονόσφαιρα, οι οποίες διέκοψαν τις ραδιοεπικοινωνίες στο διάστημα.

Τα νέα αποτελέσματα θα μπορούσαν να οδηγήσουν σε τρόπους αντιμετώπισης τέτοιων διακοπών στους δορυφόρους και στο GPS, όπως και στο να μάθουμε περισσότερα για τα ηφαίστεια σε εξωγήινους κόσμους.

Τον περασμένο Ιανουάριο (2022), το υποθαλάσσιο ηφαίστειο Hunga Tonga-Hunga Ha’apai -που βρίσκεται στην περιοχή των 169 νησιών του Βασιλείου της Τόνγκα στον Νότιο Ειρηνικό- εξερράγη με ιδιαίτερη σφοδρότητα. Η έκρηξη δημιούργησε την υψηλότερη καταγεγραμμένη στήλη καπνού (57 χιλιόμετρα) και προκάλεσε τσουνάμι μέχρι την Καραϊβική. Αποτελεί την πιο ισχυρή φυσική έκρηξη μέσα σε χρονικό διάστημα μεγαλύτερο του ενός αιώνα.

Τα ατμοσφαιρικά κύματα από την έκρηξη (διακυμάνσεις της πίεσης του αέρα), όπως βρήκε μία προηγούμενη μελέτη, ήταν αρκετά ισχυρά ώστε να διαταράξουν την ιονόσφαιρα, ένα από τα υψηλότερα στρώματα της ατμόσφαιρας της Γης, η οποία εκτείνεται από τα 50 έως τα 1.000 km. Η ηλιακή ακτινοβολία ιονίζει τα άτομα και τα μόρια που βρίσκονται εκεί, δίνοντας σε αυτό το στρώμα το όνομά του.

Οι επιστήμονες υπέθεταν εδώ και καιρό ότι η ηφαιστειακή δραστηριότητα θα μπορούσε να διαταράξει την περιοχή F της ιονόσφαιρας, η οποία εκτείνεται περίπου από τα 150 έως τα 800 km από την επιφάνεια της Γης. Η περιοχή F εμφανίζει την υψηλότερη συγκέντρωση ιόντων μεταξύ των στρωμάτων της ατμόσφαιρας.

Στις ισημερινές περιοχές της ιονόσφαιρας μπορεί να σχηματιστούν οπές, οι οποίες είναι σε θέση να διαταράξουν τις δορυφορικές επικοινωνίες και τα σήματα GPS. Οι ερευνητές αναρωτιόνταν εδώ και καιρό σχετικά με το εάν θα μπορούσαν οι ηφαιστειακές εκρήξεις -καθώς και άλλα γεγονότα στην επιφάνεια- να δημιουργήσουν αυτές τις λεγόμενες “ισημερινές φυσαλίδες πλάσματος” (equatorial plasma bubbles).

Image credit: Simeon Schmauß / JMA

«Σπάνια παρατηρούνται στην ιονόσφαιρα αυτές οι φυσαλίδες πλάσματος», εξηγεί ο Atsuki Shinbori, ερευνητής της φυσικής της ατμόσφαιρας στο Πανεπιστήμιο Nagoya της Ιαπωνίας, και επικεφαλής συγγραφέας της εργασίας.

Σε αυτή τη νέα μελέτη, οι ερευνητές χρησιμοποίησαν δύο ιαπωνικούς δορυφόρους (τον δορυφόρο Arase για την ανίχνευση ισημερινών φυσαλίδων πλάσματος και τον γεωστατικό μετεωρολογικό δορυφόρο Himawari-8 για την παρακολούθηση των ατμοσφαιρικών κυμάτων), καθώς και επίγειους σταθμούς για την παρακολούθηση των κινήσεων στην ιονόσφαιρα.

Οι επιστήμονες, αφότου το ωστικό κύμα από την έκρηξη της Τόνγκα έπληξε την ιονόσφαιρα, εντόπισαν ισημερινές φυσαλίδες πλάσματος «οι οποίες εκτείνονταν στο διάστημα σε υψόμετρο τουλάχιστον 2.000 χιλιομέτρων», λέει ο Shinbori. Αυτό είναι πολύ μακρύτερα απ’ όσο προβλέπουν τα τυπικά μοντέλα για τις φυσαλίδες.

Αυτό που εξέπληξε ακόμα περισσότερο τους επιστήμονες είναι ότι διαταραχές της ιονόσφαιρας -όπως ξαφνική αύξηση της πυκνότητας των ηλεκτρονίων και αύξηση του ύψους αυτής- εμφανίστηκαν πολύ πριν (έως και ώρες) από την άφιξη αυτού του ωστικού κύματος. Οι ερευνητές προτείνουν ότι αυτή η γρήγορη απόκριση μπορεί να προέκυψε λόγω των ατμοσφαιρικών κυμάτων από την έκρηξη, με την ενέργεια να ταξιδεύει γρήγορα κατά μήκος των γραμμών του μαγνητικού πεδίου της Γης.

Τα νέα ευρήματα μπορεί να βοηθήσουν τους επιστήμονες σχετικά με την πρόβλεψη των φυσαλίδων πλάσματος που σχετίζονται με ηφαιστειακές εκρήξεις, αλλά και με άλλα γεγονότα στην επιφάνεια της Γης. Παρότι οι ερευνητές δεν είναι σε θέση να αποτρέψουν τις σοβαρές επιπτώσεις στις δορυφορικές επικοινωνίες και τα σήματα GPS που μπορεί να προκαλέσουν οι φυσαλίδες αυτές, «στο μέλλον θα μπορούμε να ειδοποιούμε τους χειριστές αεροπλάνων και πλοίων που αναμένεται να περάσουν από την περιοχή εμφάνισης των φυσαλίδων πλάσματος», δηλώνει ο Shinbori.

Οι μελλοντικές σχετικές μελέτες δεν θα διερευνήσουν μόνο τις ατμοσφαιρικές επιδράσεις των ηφαιστείων στη Γη, αλλά θα εξετάσουν επίσης και αυτές των ηφαιστείων σε μακρινούς κόσμους.

«Για παράδειγμα, η Αφροδίτη καλύπτεται από πυκνά σύννεφα και έτσι είναι δύσκολο να προσδιοριστεί άμεσα η παρουσία ή η απουσία ενεργών ηφαιστείων, μόνο με οπτικές παρατηρήσεις από δορυφόρους», εξηγεί ο Shinbori. «Η παρουσία ενεργών ηφαιστείων μπορεί να επιβεβαιωθεί από μετρήσεις πλάσματος, όπως αυτές που διενεργήθηκαν από τον δορυφόρο Arase».

Οι ερευνητές δημοσίευσαν πρόσφατα (22 Μαΐου) τα ευρήματά τους στο επιστημονικό περιοδικό Scientific Reports.

Παραπομπές:
Generation of equatorial plasma bubble after the 2022 Tonga volcanic eruption
Πηγή:
https://www.space.com/

Αφήστε μια απάντηση

Η ηλ. διεύθυνση σας δεν δημοσιεύεται. Τα υποχρεωτικά πεδία σημειώνονται με *