Kunstnerens indtryk af jordaruraer. Billedkredit: NASA Klik for større billede
Forskere fra NASA og National Science Foundation opdagede en måde at kombinere jord- og rumobservationer for at skabe en hidtil uset udsigt over forstyrrelser i den øvre atmosfære under rumstorme.
Store forstyrrelser på verdensplan ligner kolde vejrfronter. De dannes i jordens elektrificerede øvre atmosfære under rumstorme. Forstyrrelserne skyldes plummer af elektrificeret plasma, der dannes i ionosfæren. Når plasmapluggerne passerer overhead, hindrer de lavkommunikation og højfrekvent radiokommunikation og forsinker navigationssignalerne til Global Positioning System.
”Tidligere så de ud som tilfældige begivenheder,” sagde John Foster, associeret direktør for Massachusetts Institute of Technology's Haystack Observatory. Han er hovedundersøger for instituttet støttet Millstone Hill Observatory, Wesford, Mass.
”Folk vidste, at der var en rumstorm, der måske har forstyrret deres system, men de havde ingen idé om,” sagde Tony Mannucci, gruppevejleder for ionosfærisk og atmosfærisk fjernbetjening ved NASAs Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, Calif. ”Nu ved vi, at det er ikke bare kaos; der er årsag og virkning. Vi begynder at sammensætte det fulde billede, som i sidste ende vil lade os forudsige rumstorme. ”
At forudsige rumvejr er et primært mål for det nationale rumvejsprogram, der involverer NASA, stiftelsen og flere andre føderale agenturer. Den opfattelse, som forskere oprettede, gjorde det muligt for dem at knytte bevægelse af plommerne til processer, der frigiver plasma i rummet. ”At opdage dette link er som at opdage bevægelsen af kolde fronter er ansvarlig for pludselige tordenvejr,” sagde Jerry Goldstein, hovedforsker ved Southwest Research Institute, San Antonio.
Da forekomsten af plasmalommer i ionosfæren forstyrrer GPS-signaler, giver de en kontinuerlig monitor af disse forstyrrelser. Forskere opdagede en forbindelse mellem GPS-data og satellitbilleder af plasma. Plasmasfæren er en plasmasky, der omgiver Jorden over ionosfæren. Det observeres fra NASAs Imager for Magnetopause til Aurora Global Exploration-satellit. Forskerne opdagede bevægelsen af de ionosfæriske plommer svarede til udkastet af plasma fra plasmasfæren under rumstorme.
De kombinerede observationer muliggjorde konstruktion af et underliggende billede af processerne under rumstorme, når Jordens magnetfelt buffes af varmt plasma fra solen. Når solplasmaet blæser forbi, genererer det et elektrisk felt, der overføres til plasma- og ionosfæren. Dette elektriske felt driver det ionosfæriske og det plasma-plasmaet ud i rummet. For første gang kan videnskabsmænd direkte forbinde plasmaet, der observeres i ionosfæren, med plasmasfærens plommer, der strækker sig mange tusinde kilometer ud i rummet.
”Vi ved også, at disse forstyrrelser forekommer oftest mellem middag og skumring og mellem mellemstore og høje breddegrader på grund af den globale struktur for de elektriske og magnetiske felter under rumstorme,” sagde Anthea Coster fra Haystack-observatoriet. ”Jord- og rumbaseret måling og in situ måling giver forskere mulighed for at forstå ionosfæren-termosfære-magnetosfæren som et koblet system.”
Plommene nedbryder GPS-signaler på to primære måder. Først forårsager de positionsfejl ved forsinkelse af udbredelsen af GPS-signaler. For det andet får turbulensen, de genererer, til, at modtagere mister signalet gennem en effekt, der kaldes scintillation. Det svarer til den tilsyneladende blinking af stjerner forårsaget af atmosfærisk turbulens.
Forskere præsenterer resultaterne i dag under det amerikanske geofysiske unionsmøde i San Francisco, Californien. Besøg:
http://www.nasa.gov/vision/universe/solarsystem/cold_front.html
Original kilde: NASA News Release
