I ricercatori hanno trovato una connessione tra il tempo qui sulla Terra e il tempo nello spazio. Questa è una scoperta sorprendente perché la ionosfera e l'atmosfera inferiore sono separate da centinaia di chilometri.
Il tempo sulla Terra ha una sorprendente connessione con il tempo spaziale che si verifica in alto nell'atmosfera superiore a carica elettrica, nota come ionosfera, secondo i nuovi risultati dei satelliti della NASA.
"Questa scoperta contribuirà a migliorare le previsioni di turbolenza nella ionosfera, che può interrompere le trasmissioni radio e la ricezione di segnali dal Global Positioning System", ha dichiarato Thomas Immel dell'Università della California, Berkeley, autore principale di un documento sulla ricerca pubblicata 11 agosto in Lettere di ricerca geofisica.
I ricercatori hanno scoperto che le maree d'aria generate dall'intensa attività di temporale in Sud America, Africa e Sud-Est asiatico stavano alterando la struttura della ionosfera.
La ionosfera è formata dai raggi X solari e dalla luce ultravioletta, che separano atomi e molecole nell'atmosfera superiore, creando uno strato di gas caricato elettricamente noto come plasma. La parte più densa della ionosfera forma due bande di plasma vicino all'equatore ad un'altezza di quasi 250 miglia. Dal 20 marzo al 20 aprile 2002, i sensori a bordo della NASA Imager for Magnetopause al satellite Aurora Global Exploration (IMAGE) hanno registrato queste bande, che si illuminano di luce ultravioletta.
Usando le immagini dell'IMMAGINE, il team ha scoperto quattro coppie di regioni luminose in cui la ionosfera era quasi due volte più densa della media. Tre delle coppie luminose erano situate sopra le foreste pluviali tropicali con molte attività temporalesche: il bacino amazzonico in Sud America, il bacino del Congo in Africa e l'Indonesia. Una quarta coppia apparve sull'Oceano Pacifico. I ricercatori hanno confermato che i temporali sulle tre regioni della foresta pluviale tropicale producono maree d'aria nella nostra atmosfera utilizzando una simulazione al computer sviluppata dal National Center for Atmospher Research, Boulder, Colorado, chiamato Global Scale Wave Model.
La connessione con le bande di plasma nella ionosfera ha sorpreso gli scienziati all'inizio perché queste maree dei temporali non possono influenzare direttamente la ionosfera. Il gas nella ionosfera è semplicemente troppo sottile. La gravità terrestre mantiene la maggior parte dell'atmosfera vicino alla superficie. I temporali si sviluppano nella bassa atmosfera, o troposfera, che si estende per quasi 10 miglia sopra l'equatore. Il gas nelle bande al plasma è circa 10 miliardi di volte meno denso rispetto alla troposfera. La marea deve scontrarsi con gli atomi nell'atmosfera sopra per propagarsi, ma la ionosfera in cui si formano le bande di plasma è così sottile, gli atomi raramente si scontrano lì.
Tuttavia, i ricercatori hanno scoperto che le maree potrebbero influenzare indirettamente le bande plasmatiche modificando uno strato dell'atmosfera al di sotto delle bande che le modellano. Sotto le bande plasmatiche, uno strato della ionosfera chiamato strato E diventa parzialmente elettrificato durante il giorno. Questa regione crea le bande di plasma sopra di essa quando i venti ad alta quota soffiano il plasma nello strato E attraverso il campo magnetico terrestre. Poiché il plasma è caricato elettricamente, il suo movimento attraverso il campo magnetico terrestre si comporta come un generatore, creando un campo elettrico. Questo campo elettrico modella il plasma sopra nelle due bande. Qualunque cosa che cambierebbe il movimento del plasma a strato E cambierebbe anche i campi elettrici che generano, che rimodellerebbero quindi le bande di plasma sopra.
Il modello di scala globale delle onde indicava che le maree avrebbero dovuto scaricare la loro energia a circa 62-75 miglia sopra la Terra nello strato E. Ciò interrompe le correnti del plasma lì, che altera i campi elettrici e crea zone dense e luminose nelle bande di plasma sopra.
"La singola coppia di zone luminose sull'Oceano Pacifico che non è associata a una forte attività di temporale mostra che l'interruzione si sta diffondendo intorno alla Terra, rendendo questo il primo effetto globale sul tempo spaziale dal tempo di superficie che è stato identificato", ha affermato Immel. "Ora sappiamo che previsioni accurate dei disturbi ionosferici devono incorporare questo effetto dal clima tropicale".
“Questa scoperta ha implicazioni immediate per il tempo spaziale, identificando quattro settori sulla Terra in cui le tempeste spaziali possono produrre maggiori disturbi ionosferici. Il Nord America si trova in uno di questi settori, il che può aiutare a spiegare perché gli Stati Uniti soffrono di condizioni ionosferiche estremamente estreme durante eventi meteorologici spaziali ", ha affermato Immel.
Le misurazioni effettuate dal satellite NASA Thermosphere Ionosphere Mesosphere Energetics and Dynamics (TIMED) dal 20 marzo al 20 aprile 2002, hanno confermato l'esistenza di zone dense nelle bande di plasma. I ricercatori ora vogliono capire se l'effetto cambia con stagioni o eventi di grandi dimensioni, come gli uragani.
La ricerca è stata finanziata dalla NASA. Il Centro nazionale per la ricerca atmosferica è sponsorizzato dalla National Science Foundation, Arlington, Va.
Il team comprende Immel, Scott England, Stephen Mende e Harald Frey dell'Università della California, Berkeley; Eiichi Sagawa del National Institute of Information and Communications Technology, Tokyo, Giappone; Sid Henderson e Charles Swenson della Utah State University, Logan, Utah; Maura Hagan del National Center for Atmospher Research High Altitude Observatory, Boulder, Colo .; e Larry Paxton del Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory, Laurel, Md.
Fonte originale: Comunicato stampa della NASA
