Майже через 80 років наслідки жорстоких вибухів Другої світової війни все ще відчуваються по всьому світу. Крістофер Скотт знав би - дві його тітки були вбиті лише у віці 9 та 11 років під час лондонського блицу, восьмимісячного натиску нацистської Німеччини проти англійців.
Ці повітряні нальоти не мали просто рябіння на покоління сімей. Скотт, який є космічним та атмосферним фізиком в Університеті Редінга в Сполученому Королівстві, нещодавно виявив, що бомби теж відчуваються на краю космосу.
Прочесувавши архівні дані, Скотт виявив, що ударні хвилі від бомб ненадовго послабили іоносферу, найвіддаленіший шар земної атмосфери.
Від блискавки до бомб
Між приблизно 50 та 375 милями (80 та 600 кілометрів) над землею, іоносфера - це місце, де створюються полярні походи та де живуть космонавти на борту Міжнародної космічної станції. Атоми газу в цьому шарі атмосфери збуджуються сонячним випромінюванням, утворюючи електрично заряджені іони. Щільність і висота електронів, негативно заряджених частинок в іоносфері можуть коливатися.
"Йоносфера набагато мінливіша, ніж це можна пояснити сонячною активністю", - сказав Скотт Live Science.
Попередні дослідження Скотта показали, що блискавка може посилити іоносферу. Він хотів з’ясувати, чи це пов’язано з вибуховою енергією блискавки або її електричним зарядом. Отже, він вирішив шукати добре задокументовані вибухи на землі та порівняти історичні дані з архівними даними з Радіодослідницького центру в Слау, де вчені вимірювали іоносферу густини за допомогою радіоімпульсів, що надсилаються по діапазону короткохвильових частот .
Скотт сказав, що він спочатку мав намір шукати наслідки лондонського блицу, але мало інформації про терміни та боєприпаси, які використовуються для цих рейдів. Як альтернатива, колега Скотта Патрік Майор, історик з Університету Редінга, надав базу даних про бомбардування Берліна між 1943 та 1944 роками та скерував Скотта до інших наборів даних про авіарейси союзників у Європі.
Ударні хвилі
Кожен рейд випустив енергію щонайменше 300 ударів блискавки, сказав Скотт, а історичні описи з землі свідчать про далекосяжну силу бомб, як 22 000 фунтів. (10 000 кілограмів) Британський "Великий шлем".
"Мешканці під бомбами звичайно згадують, як їх викидають через повітря хвилі тиску, що вибухають повітряні міни, а віконні крила та двері будуть підірвані з петель", - заявив майор у випуску новин.
Коли дослідники переглянули записи іоносферної реакції за часів 152 великих повітряних нальотів союзників у Європі, вони виявили, що концентрація електронів значно знизилася через ударні хвилі від бомб. Ці результати були опубліковані сьогодні (25 вересня) у журналі Annales Geophysicae.
"Мені вдалося побачити ефект в іоносферних записах США від бомбардувань на відстані понад 1000 км", - сказав Скотт. "Мене це здивувало".
Інго Мюллер-Водарг, планетарний вчений з Імперського коледжу Лондона, який не брав участі в дослідженні, заявив, що дослідження є "акуратною демонстрацією того, як іоносфера впливає на активність на землі, незважаючи на те, що вона налічує багато десятків на сотні кілометрів вище. земля ».
Наслідки ударних хвиль були тимчасовими, сказав Скотт, і триватиме менше доби. "Іоносфера значною мірою контролюється сонячним випромінюванням", - сказав він Live Science. "Бомбардування представляє невеликий вплив у порівнянні".
Скотт додав, що ослаблення іоносфери може вплинути на ефективність радіозв'язку короткохвильового зв’язку, яке покладалося на іоносферу для відображення сигналів на великі відстані.
Більш сучасні технології, такі як GPS, впливають на порушення іоносфери. Ще одне дослідження, опубліковане на початку цього року, виявило, що масова ударна хвиля від запуску ракети SpaceX Falcon 9 у 2017 році створила тимчасову діру в іоносфері, яка, можливо, порушила навігаційні сигнали протягом години або двох після цього.
Наступні кроки
Мюллер-Водарг зазначила, що давно вже спекулюються на тому, чи впливають землетруси на іоносферу, із неоднозначними результатами. "Це дослідження надає сильну підтримку припущенню, що події на землі, які генерують будь-яку ударну хвилю або сильні імпульси, повинні мати можливість відчуватися в іоносфері", - Жива наука Мюллера-Водаргтольда.
Скотт сказав, що він також хоче з'ясувати, чи можна виявити грози, вулкани та землетруси за допомогою подібних методів.
В даний час він також оцифровує попередні іоносферні дані США з наміром розмістити цю інформацію в Інтернеті, щоб волонтери могли допомогти визначити більше впливу на іоносферу. Це може допомогти Скотту зрозуміти, чому блискавка впливає на іоносферу.
"Іоносферний шар, який ми бачили у відповідь на бомбардування, був набагато вищим, ніж той, який застосовувався при блискавичному дослідженні, оскільки це був єдиний, для якого в даний час існують цифрові дані", - сказав Скотт. "Це одна з причин, чому я хочу оцифрувати дані іоносфери, щоб ми могли подивитися, чи шар, який був підсилений блискавкою, також посилений бомбардуванням. Тільки тоді ми можемо точно сказати, чи вплив блискавки через ударні хвилі або електричний струм - або обидва ".
