Dva naučnika sa Univerziteta Aljaska Ferbanks otkrila su novu vrstu „zviždača“, elektromagnetnog talasa koji nosi značajnu količinu energije munje u Zemljinu magnetosferu.
Istraživanje je objavljeno danas u časopisu Napredak nauke.
Vikas Sonvalkar, profesor emeritus, i Amani Reddi, docent, otkrili su novu vrstu talasa. Talas prenosi energiju munje, koja ulazi u jonosferu na niskim geografskim širinama, do magnetosfere. Energija se reflektuje nagore od donje granice jonosfere, na oko 55 milja visine, u suprotnoj hemisferi.
Ranije se verovalo, pišu autori, da energija groma koja ulazi u jonosferu na niskim geografskim širinama ostaje zarobljena u jonosferi i stoga ne stiže do radijacionih pojaseva. Pojasi su dva sloja naelektrisanih čestica koje okružuju planetu i drže ih na mestu Zemljino magnetno polje.
„Mi kao društvo zavisimo od svemirske tehnologije“, rekao je Sonvalkar. „Savremeni komunikacioni i navigacioni sistemi, sateliti i svemirske letelice u kojima su astronauti nailaze na štetne energetske čestice radijacionih pojaseva, koje mogu da oštete elektroniku i izazovu rak.
„Bolje razumevanje radijacionih pojaseva i raznih elektromagnetnih talasa, uključujući one koji potiču od zemaljskih munja, koji utiču na njih je od vitalnog značaja za ljudske operacije u svemiru“, rekao je on.
Sonvalkarovo i Redijevo otkriće je vrsta talasa zviždača koji nazivaju „zviždač sa reflektovanim zvižducima“. Zviždači proizvode zviždanje kada se reprodukuju preko zvučnika.
Energija munje koja ulazi u jonosferu na višim geografskim širinama dostiže magnetosferu kao drugačiji tip zviždača koji se naziva magnetosferski reflektovani zviždaljki, koji prolazi kroz jednu ili više refleksija unutar magnetosfere.
Jonosfera je sloj gornjeg sloja Zemljine atmosfere koji karakteriše visoka koncentracija jona i slobodnih elektrona. Jonizuju ga sunčevo zračenje i kosmičke zrake, što ga čini provodljivim i ključnim za radio komunikaciju jer reflektuje i modifikuje radio talase.
Zemljina magnetosfera je oblast svemira koja okružuje planetu i stvorena je Zemljinim magnetnim poljem. Obezbeđuje zaštitnu barijeru koja sprečava većinu čestica solarnog vetra da dospe u atmosferu i naškode životu i tehnologiji.
Sonvalkarovo i Reddijevo istraživanje pokazuje da oba tipa zviždača – zviždači sa reflektiranim reflektiranjem i zviždači sa magnetosferom – koegzistiraju u magnetosferi.
U svom istraživanju, autori su koristili podatke o plazma talasima iz NASA-ine Van Allen Probes, koja je lansirana 2012. godine i koja je radila do 2019. godine, i podatke o munjama iz Vorld Vide Lightning Detection Netvork.
Razvili su model širenja talasa koji je, kada se razmatraju zvižduci koji se reflektuju na reflektovanje, pokazao udvostručavanje energije munje koja stiže do magnetosfere.
Pregled podataka o plazma talasima iz Van Allen sondi pokazao je da su zviždači koji se reflektuju u reflektuju uobičajena pojava u magnetosferi.
Većina munja se javlja na niskim geografskim širinama, što su tropski i suptropski regioni skloni razvoju grmljavine.
„Ovo implicira da zviždači koji se reflektuju na reflektovanje verovatno nose veći deo energije munje u magnetosferu u odnosu na onu koju nose magnetosferski reflektovani zviždači“, rekao je Sonvalkar.
Uticaj zviždača generisanih munjama na fiziku radijacionog pojasa i njihova upotreba u daljinskom detekciji magnetosferske plazme se istražuje od 1950-ih.
Sonvalkar i Reddi su na Odseku za elektrotehniku i računarstvo na UAF College of Engineering and Mines. Reddi je takođe povezan sa Geofizičkim institutom UAF.
Istraživanje Sonvalkara i Reddija podržano je grantovima Nacionalne naučne fondacije i NASA EPSCoR, uspostavljenog programa za podsticanje konkurentnih istraživanja.
