انطباع الفنان عن الشفق القطبي. حقوق الصورة: ناسا اضغط للتكبير
اكتشف علماء من وكالة ناسا ومؤسسة العلوم الوطنية طريقة للجمع بين رصدات الأرض والفضاء لخلق رؤية غير مسبوقة لاضطرابات الغلاف الجوي العلوي خلال العواصف الفضائية.
تشبه الاضطرابات الكبيرة على المستوى العالمي الجبهات الباردة. تتشكل في الغلاف الجوي العلوي لكوكب الأرض أثناء العواصف الفضائية. تنتج الاضطرابات عن أعمدة من البلازما المكهربة التي تتكون في الأيونوسفير. عندما تمر أعمدة البلازما فوقها ، فإنها تعوق الاتصالات اللاسلكية ذات التردد المنخفض والعالي وتأخير إشارات الملاحة في نظام تحديد المواقع العالمي.
قال جون فوستر ، المدير المساعد لمرصد هايستاك لمعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا ، "في السابق ، بدوا وكأنهم أحداث عشوائية". وهو باحث رئيسي في مرصد ميلستون هيل ، ويسفورد ، ماساتشوستس.
قال توني مانوتشي ، المشرف على مجموعة الأيونوسفير والاستشعار عن بعد في مختبر الدفع النفاث التابع لناسا ، باسادينا ، كاليفورنيا: "كان الناس يعرفون أن هناك عاصفة فضائية يجب أن تعطل نظامهم ، لكن لم يكن لديهم فكرة عن السبب". ليس فقط الفوضى. هناك سبب وتأثير. لقد بدأنا في تجميع الصورة الكاملة ، والتي ستتيح لنا في نهاية المطاف التنبؤ بالعواصف الفضائية ".
إن التنبؤ بطقس الفضاء هو الهدف الأساسي للبرنامج الوطني لطقس الفضاء الذي يشمل وكالة ناسا ، والمؤسسة والعديد من الوكالات الفيدرالية الأخرى. سمحت لهم الرؤية التي أنشأها الباحثون بربط حركة الأعمدة بالعمليات التي تطلق البلازما إلى الفضاء. قال جيري غولدشتاين ، العالم الرئيسي في معهد ساوث ويست للأبحاث ، في سان أنطونيو: "اكتشاف هذا الرابط يشبه اكتشاف حركة الجبهات الباردة وهو مسؤول عن العواصف الرعدية المفاجئة".
نظرًا لأن حدوث أعمدة البلازما في الأيونوسفير يعطل إشارات GPS ، فإنها توفر مراقبة مستمرة لهذه الاضطرابات. اكتشف الباحثون صلة بين بيانات GPS وصور الأقمار الصناعية للبلازما. الغلاف البلازمي عبارة عن سحابة بلازما تحيط بالأرض فوق الأيونوسفير. تتم ملاحظته من Imager's Imager for Magnetopause إلى Aurora Global Exploration satellite. اكتشف الباحثون أن حركة أعمدة الأيونوسفير تتوافق مع طرد البلازما من البلازما خلال العواصف الفضائية.
سمحت الملاحظات المجمعة ببناء صورة كامنة للعمليات أثناء العواصف الفضائية ، عندما يتم تلميع المجال المغناطيسي للأرض بواسطة البلازما الساخنة من الشمس. عندما تنفجر البلازما الشمسية ، تولد مجالًا كهربائيًا ينتقل إلى البلازما والغلاف الأيوني. هذا المجال الكهربائي يدفع بلازما الأيونوسفير وبلازما البلازما إلى الفضاء. وللمرة الأولى ، يمكن للعلماء ربط البلازما التي تمت ملاحظتها في الأيونوسفير مباشرة مع أعمدة البلازما التي تمتد إلى عدة آلاف من الكيلومترات في الفضاء.
وقالت أنثيا كوستر من مرصد هايستاك: "نحن نعلم أيضًا أن هذه الاضطرابات تحدث غالبًا بين الظهر والغسق ، وبين خطوط العرض المتوسطة إلى المرتفعة ، بسبب البنية العالمية للمجالات الكهربائية والمغناطيسية أثناء العواصف الفضائية". "تسمح القياسات الأرضية والفضائية ، والقياسات الموقعية للعلماء بفهم الغلاف المتأين - الغلاف الحراري - الغلاف المغناطيسي باعتباره نظامًا مقترنًا."
تتسبب الأعمدة في تدهور إشارات GPS بطريقتين أساسيتين. أولاً ، تتسبب في حدوث خطأ في الموضع عن طريق تأخير نشر إشارات GPS بمرور الوقت. ثانيًا ، الاضطراب الذي يولده يتسبب في فقدان أجهزة الاستقبال للإشارة من خلال تأثير يعرف باسم التلألؤ. وهي تشبه الوميض الواضح للنجوم بسبب الاضطراب الجوي.
يقدم الباحثون النتائج اليوم خلال اجتماع الاتحاد الجيوفيزيائي الأمريكي في سان فرانسيسكو ، كاليفورنيا. للحصول على معلومات حول طقس الفضاء والبحوث الأخرى على الويب ، تفضل بزيارة:
http://www.nasa.gov/vision/universe/solarsystem/cold_front.html
المصدر الأصلي: بيان صحفي لوكالة ناسا
