Když se v srpnu minulého srpna za Velkého amerického zatmění Slunce stáhl stín Spojených států přes Spojené státy, ten stín cestoval tak rychle, že vytvořil vlny v horní atmosféře Země, objevuje nová studie.
Během zatmění Slunce prochází Měsíc mezi Sluncem a Zemí a vrhá svůj stín úzkou cestou přes části planety. Od sedmdesátých let vědci předpokládali, že stín Měsíce, který během zatmění Slunce cestuje nadzvukovou rychlostí, může v ionosféře vytvářet vlny - část horní atmosféry Země, která obsahuje elektronicky nabité částice.
Ale dosud to nedokázali, vědci to řekli Live Science.
Bow vlny
Vědci měli podezření, že stín Měsíce by mohl „vytvářet vlny“, protože když Měsíc putuje mezi Sluncem a Zemí, jeho stín blokuje sluneční energii a rychle ochlazuje oblast pod ním. Ale protože se stín pohybuje tak rychle, vše, co je za ním, se rychle znovu zahřeje. Tato náhlá změna teploty byla považována za generující vlny v „atmosféře ve výškách, kde ozonová vrstva a vodní pára efektivně přeměňují sluneční záření na teplo,“ uvedli vědci ve studii.
„Augustové zatmění poskytlo skvělou příležitost to prozkoumat,“ uvedl vedoucí výzkumný pracovník Shun-Rong Zhang, výzkumný pracovník z observatoře Haystack Observatory v Massachusetts Institute of Technology.
Zhang a jeho kolegové použili k prozkoumání hustou síť asi 2 000 senzorů v Severní Americe, která přijímala signály ze satelitů, známých jako globální navigační satelitní systém (GNSS). Senzory GNSS byly „v celé úplnosti zatmění“ a v postižených regionech celého kontinentálního USA řekl Zhang v e-mailu společnosti Live Science.
Tyto senzory mohou provádět neuvěřitelně přesná měření. Analýzou dat shromážděných senzory mohou vědci určit celkový obsah elektronů (TEC) ve sloupci táhnoucím se od senzorů k satelitům, které jsou umístěny asi 12 000 kilometrů nad Zemí. Tyto senzory mohou měřit diferenciály v TEC, což vědcům umožňuje „detekovat velmi jemné ionosférické poruchy“, řekl Zhang.
Během úplného zatmění Slunce 21. srpna shromažďovaly senzory data o pohybu elektronů v horní atmosféře. Ve skutečnosti hledali příďové vlny - stejně jako vlny, které se tvoří ve vodě na přídi nebo na přední straně pohybující se lodi. Vnější okraj nárazové oblasti může mít přední náraz ve tvaru luku, řekl Zhang.
Vědci také hledali záďové vlny, pojmenované po zadní části lodi, která také vydává vlny při pohybu vodou. "Podobné příďové vlny, včetně záďových vln, se objevují také, když letadla cestují vzduchem rychlostí zvuku," řekl Zhang, který spolupracoval se svými kolegy v Haystack Observatory a University of Tromso v Norsku, aby tuto studii provedli.
Jejich analýza odhalila, že stín Měsíce vytvořil příďové vlny s předními šoky i záďovými vlnami. Vlny byly velké - nejméně 10 stupňů zeměpisné šířky a 10 stupňů zeměpisné šířky.
Pohybovali se většinou po cestě totality rychlostí téměř 670 mph (300 metrů za sekundu) a trval asi 1 hodinu, dodal Zhang.
Tyto vlny nejsou nebezpečné, poznamenal. "Je to objekt hlavně vědeckých zájmů," řekl Zhang.
Dříve studie z roku 2011 odhalila 55 vln přídě a záďových vln, ale toto bylo založeno na omezeném pokrytí východní Asie během zatmění 22. července 2009, uvedli vědci.
