Keď sa v auguste Veľkého amerického slnečného zatmenia minulý august minulý mesiac stiahol tieň Mesiaca cez Spojené štáty americké, tieň cestoval tak rýchlo, že v hornej atmosfére Zeme vytvorili vlny, zistila nová štúdia.
Počas zatmenia Slnka prechádza Mesiac medzi Slnkom a Zemou a vrhá svoj tieň úzkou cestou cez časti planéty. Od sedemdesiatych rokov vedci predpokladali, že tieň Mesiaca, ktorý sa počas zatmenia Slnka pohybuje nadzvukovou rýchlosťou, by mohol vytvárať vlny v ionosfére - súčasť hornej zemskej atmosféry, ktorá obsahuje elektronicky nabité častice.
Vedci to však doteraz dokázali dokázať.
Bow vlny
Vedci sa domnievali, že tieň Mesiaca môže „vytvárať vlny“, pretože keď Mesiac prechádza medzi Slnkom a Zemou, jeho tieň blokuje slnečnú energiu a rýchlo ochladzuje oblasť pod ňou. Ale pretože sa tieň pohybuje tak rýchlo, všetko, čo za ním nasleduje, sa rýchlo zohreje. Predpokladá sa, že táto náhla zmena teploty vytvorí vlny v „atmosfére vo výškach, kde ozónová vrstva a vodná para efektívne premieňajú slnečné žiarenie na teplo“, píšu vedci v štúdii.
„Augustové zatmenie poskytlo skvelú príležitosť na preskúmanie tohto problému,“ uviedol vedecký výskumný pracovník Shun-Rong Zhang, vedecký pracovník výskumného ústavu Haystack Observatory v Massachusetts Institute of Technology.
Na vyšetrenie Zhang a jeho kolegovia použili hustú sieť asi 2 000 senzorov v celej Severnej Amerike, ktoré prijímali signály zo satelitov, známych ako globálny navigačný satelitný systém (GNSS). Zhang uviedol v e-maile spoločnosti Live Science senzory GNSS „v celom úplnom zatmení“ av postihnutých oblastiach celého kontinentálneho USA.
Tieto senzory môžu vykonávať neuveriteľne presné merania. Analýzou údajov zozbieraných senzormi môžu vedci určiť celkový obsah elektrónov (TEC) v stĺpci, ktorý sa tiahne od senzorov k satelitom, ktoré sú umiestnené asi 20 000 kilometrov nad Zemou. Tieto senzory môžu merať diferenciály v TEC, čo umožňuje vedcom „odhaliť veľmi jemné ionosférické poruchy“, povedal Zhang.
Počas úplného zatmenia Slnka 21. augusta zhromaždili senzory údaje o pohybe elektrónov v hornej atmosfére. V skutočnosti hľadali lukové vlny - rovnako ako vlny, ktoré sa tvoria vo vode na prove alebo na prednej strane pohybujúcej sa lode. Vonkajší limit oblasti nárazu môže mať predný náraz v tvare luku, povedal Zhang.
Vedci tiež hľadali záďové vlny, pomenované po zadnej časti lode, ktorá tiež vytvára vlny pri pohybe vodou. „Podobné lukové vlny, vrátane záďových vĺn, sa vyskytujú aj vtedy, keď lietadlá cestujú vzduchom rýchlosťou zvuku,“ uviedol Zhang, ktorý spolupracoval so svojimi kolegami v Haystack Observatory a University of Tromso v Nórsku na vypracovaní tejto štúdie.
Z ich analýzy vyplynulo, že tieň mesiaca vytvára lukové vlny s prednými otrasmi a záďovými vlnami. Vlny boli veľké - najmenej 10 stupňov dĺžky a 10 stupňov šírky.
Pohybovali sa väčšinou po ceste totality rýchlosťou takmer 670 mph (300 metrov za sekundu) a trvali asi 1 hodinu, dodal Zhang.
Tieto vlny nie sú nebezpečné, poznamenal. „Je to objekt hlavne vedeckých záujmov,“ povedal Zhang.
Štúdia z roku 2011 predtým tvrdila, že zistila 55 príďových a záďových vĺn, ale toto bolo založené na obmedzenom pokrytí východnej Ázie počas zatmenia 22. júla 2009, uviedli vedci.
