Pēc gandrīz 80 gadiem visā pasaulē joprojām ir jūtama Otrā pasaules kara vardarbīgo sprādzienu ietekme. Kristofers Skots zina, ka divas viņa tantes tika nogalinātas tikai 9 un 11 gadu vecumā Londonas Blitz laikā, nacistiskās Vācijas astoņu mēnešu ilgajā uzbrukumā britiem.
Šiem gaisa reidiem nebija tikai virpuļojošu efektu ģimeņu paaudzēs. Skots, kurš ir kosmosa un atmosfēras fiziķis Readingas universitātē ASV, nesen atklāja, ka bumbas bija jūtamas arī kosmosa malās.
Ķemmējot cauri arhīva datiem, Skots atklāja, ka triecienviļņi no bumbām īslaicīgi vājināja jonosfēru, Zemes atmosfēras visattālāko slāni.
No zibens līdz bumbām
Starp apmēram 50 un 375 jūdzēm (80 un 600 kilometriem) virs zemes jonosfēra ir vieta, kur tiek veidotas auroras un kur dzīvo astronauti uz Starptautiskās kosmosa stacijas. Gāzes atomi šajā atmosfēras slānī uzbudinās ar saules starojumu, veidojot elektriski lādētus jonus. Elektronu blīvums un augstums, negatīvi lādētas daļiņas, jonosfērā var svārstīties.
"Jonosfēra ir daudz mainīgāka, nekā var izskaidrot ar saules aktivitāti," Skots stāstīja Live Science.
Skota iepriekšējie pētījumi parādīja, ka zibens varētu uzlabot jonosfēru. Viņš vēlējās noskaidrot, vai tas ir saistīts ar zibens sprādzienbīstamo enerģiju vai tā elektrisko lādiņu. Tāpēc viņš izlēma meklēt labi dokumentētus sprādzienus uz zemes un salīdzināt vēsturiskos datus ar arhīva datiem no Slovas Radioloģisko pētījumu centra, kur zinātnieki bija izmērījuši blīvuma jonosfēru, izmantojot radio impulsus, kas nosūtīti vairākās īsviļņu frekvencēs. .
Skots sacīja, ka sākotnēji plānojis aplūkot Londonas Blitza radītās sekas, taču par šiem reidiem izmantoto laiku un munīciju nav pietiekami daudz informācijas. Kā alternatīvu Skota kolēģis Patriks Majors, Redingas universitātes vēsturnieks, sniedza datu bāzi par Berlīnes bombardēšanu no 1943. līdz 1944. gadam un novirzīja Skotu uz citām datu kopām par sabiedroto gaisa reidiem Eiropā.
Trieciena viļņi
Katrs reids izlaida vismaz 300 zibens spērienu enerģiju, sacīja Skots, un vēsturiskie uzskati no zemes apliecina tādu tālejošu sprādzienu spēku kā 22 000 mārciņas. (10 000 kilogramu) Lielbritānijas "Grand Slam".
"Iedzīvotāji, kas atrodas zem bumbas, regulāri atgādina, ka viņus gaisā izmet sprādzējušo mīnu spiediena viļņi, un logu korpusi un durvis tiks izpūsti no eņģēm," paziņojumā presei sacīja majors.
Kad pētnieki apskatīja jonosfēras reakcijas ierakstus ap 152 lieliem sabiedroto gaisa reidiem Eiropā, viņi atklāja, ka elektronu koncentrācija ievērojami samazinājās, pateicoties triecienviļņiem no bumbām. Atklājumi tika publicēti šodien (25. septembrī) žurnālā Annales Geophysicae.
"Man bija iespēja redzēt efektu Apvienotās Karalistes jonosfēras ierakstos, ko rada bombardēšana vairāk nekā 1000 km attālumā," sacīja Skots. "Es biju pārsteigts par to."
Ingo Muellers-Vēdargs, Londonas Imperiālās koledžas planētu zinātnieks, kurš nebija iesaistīts pētījumā, sacīja, ka pētījums ir "glīts pierādījums tam, kā jonosfēru ietekmē darbība uz zemes, neskatoties uz to, ka tas atrodas daudzu desmitu līdz simtu kilometru augstumā virs zemes. "
Šoks sacīja, ka šoka viļņu ietekme būs īslaicīga, ilgst mazāk nekā dienu. "Jonosfēru lielā mērā kontrolē saules starojums," viņš stāstīja Live Science. "Bombardēšana ir neliela ietekme, salīdzinot."
Skots piebilda, ka jonosfēras pavājināšanās, iespējams, ir ietekmējusi īsviļņu radiosakaru efektivitāti, kas paļāvās uz jonosfēru, lai atspoguļotu signālus lielos attālumos.
Jonosfēras traucējumi ietekmē modernākas tehnoloģijas, piemēram, GPS. Citā pētījumā, kas publicēts šī gada sākumā, tika atklāts, ka masveida triecienvilnis no 2017. gada kosmosa SpaceX Falcon 9 palaišanas radīja pagaidu caurumu jonosfērā, kas, iespējams, pēc stundas vai divām bija traucējis navigācijas signālus.
Nākamie soļi
Muellers-Vodargs atzīmēja, ka jau sen ir spekulācijas par to, vai zemestrīces ietekmē jonosfēru, un rezultāti ir dažādi. "Šis pētījums sniedz spēcīgu atbalstu ierosinājumam, ka notikumiem uz vietas, kas rada jebkāda veida triecienvilni vai spēcīgus impulsus, jābūt jūtamiem jonosfērā," saka Muellers-Vudartoldds Live Science.
Skots sacīja, ka arī viņš vēlas noskaidrot, vai pērkona negaiss, vulkāni un zemestrīces ir atklājamas, izmantojot līdzīgas metodes.
Pašlaik viņš arī digitalizē agrākos JK jonosfēras datus ar nolūku šo informāciju publicēt tiešsaistē, lai brīvprātīgie varētu palīdzēt noteikt vairāk ietekmes uz jonosfēru. Šādi rīkojoties, Skots varētu palīdzēt saprast, kāpēc zibens ietekmē jonosfēru.
"Jonosfēras slānis, ko mēs redzējām reaģējot uz bombardēšanu, bija daudz lielāks nekā tas, kas tika izmantots zibens pētījumā, jo tas bija vienīgais, par kuru šobrīd pastāv digitālie dati," sacīja Skots. "Tas ir viens no iemesliem, kāpēc es vēlos digitalizēt jonosfēras datus, lai mēs varētu skatīties, vai bombardēšana pastiprina arī slāni, kuru pastiprināja zibens. Tikai tad mēs varam droši pateikt, vai zibens efekts ir šoka viļņu vai elektriskās strāvas dēļ vai abos gadījumos. "
