การวางระเบิดในสงครามโลกครั้งที่สองส่งผลกระทบต่อขอบอวกาศ

เกือบ 80 ปีที่ผ่านมาผลกระทบจากการทิ้งระเบิดอย่างรุนแรงของสงครามโลกครั้งที่สองยังคงมีอยู่ทั่วโลก คริสโตเฟอร์สก็อตต์รู้ว่าสองป้าของเขาถูกฆ่าตายเมื่ออายุเพียง 9 และ 11 ปีในช่วงที่ลอนดอนบลิทซ์นาซีเยอรมนีบุกโจมตีอังกฤษแปดเดือน

การโจมตีทางอากาศเหล่านั้นไม่เพียง แต่ส่งผลกระเพื่อมผ่านครอบครัวหลายรุ่น สก็อตต์ซึ่งเป็นนักฟิสิกส์ด้านอวกาศและบรรยากาศของมหาวิทยาลัยเร้ดดิ้งในสหรัฐค้นพบว่าเมื่อไม่นานมานี้พบว่ามีการระเบิดที่บริเวณขอบอวกาศเช่นกัน

จากการรวบรวมข้อมูลที่เก็บถาวรสกอตต์ค้นพบว่าคลื่นกระแทกจากการระเบิดทำให้บรรยากาศรอบนอกของโลกเย็นลงเล็กน้อย

จากฟ้าผ่าสู่ระเบิด

ระหว่าง 50 ถึง 375 ไมล์ (80 และ 600 กิโลเมตร) เหนือพื้นดินไอโอโนสเฟียร์เป็นสถานที่ที่สร้างออโรร่าและสถานที่ที่นักบินอวกาศบนสถานีอวกาศนานาชาติอาศัยอยู่ อะตอมของก๊าซในชั้นบรรยากาศนี้ตื่นเต้นกับการแผ่รังสีแสงอาทิตย์สร้างไอออนที่มีประจุไฟฟ้า ความหนาแน่นและความสูงของอิเล็กตรอนซึ่งเป็นอนุภาคที่มีประจุลบในบรรยากาศรอบนอกโลกสามารถเปลี่ยนแปลงได้

“ บรรยากาศรอบนอกนั้นแปรปรวนเกินกว่าที่จะอธิบายได้จากกิจกรรมสุริยะ” สกอตต์บอกกับวิทยาศาสตร์แห่งชีวิต

งานวิจัยก่อนหน้าของสกอตต์แสดงให้เห็นว่าสายฟ้าสามารถยกระดับบรรยากาศรอบนอกได้ เขาต้องการทราบว่านี่เป็นเพราะพลังงานระเบิดของฟ้าผ่าหรือประจุไฟฟ้าหรือไม่ ดังนั้นเขาจึงออกเดินทางเพื่อค้นหาการระเบิดที่มีการบันทึกไว้อย่างดีบนพื้นดินและเพื่อเปรียบเทียบข้อมูลทางประวัติศาสตร์กับข้อมูลเอกสารสำคัญจาก Radio Research Center ใน Slough ซึ่งนักวิทยาศาสตร์ได้วัดความหนาแน่นของไอโอสเฟียร์โดยใช้คลื่นวิทยุส่งคลื่นความถี่คลื่นสั้น .

สกอตต์กล่าวว่าเดิมทีเขาตั้งใจจะดูผลกระทบของ London Blitz แต่ข้อมูลเล็ก ๆ น้อย ๆ อยู่รอดเกี่ยวกับเวลาและอาวุธที่ใช้ในการโจมตีเหล่านี้ เป็นอีกทางเลือกหนึ่งเพื่อนร่วมงานของสก็อตต์แพทริคเมเจอร์นักประวัติศาสตร์ที่มหาวิทยาลัยเรดดิ้งจัดทำฐานข้อมูลเกี่ยวกับการทิ้งระเบิดในกรุงเบอร์ลินระหว่างปีพ. ศ. 2486 และ 2487 และชี้นำสก็อตต์

คลื่นกระแทก

การจู่โจมแต่ละครั้งปล่อยพลังงานอย่างน้อย 300 ครั้งสายฟ้าสก็อตต์พูดและบัญชีประวัติศาสตร์จากพื้นดินพิสูจน์ให้เห็นถึงพลังของการระเบิดเช่น 22,000 ปอนด์ (10,000 กิโลกรัม) อังกฤษ "Grand Slam."

“ ผู้อยู่อาศัยภายใต้การระเบิดจะจำได้ว่าถูกโยนลงไปในอากาศเป็นประจำโดยคลื่นความดันของระเบิดอากาศและหน้าต่างและประตูหน้าต่างจะถูกพัดออกจากบานพับของพวกเขา” พลตรีกล่าวในการแถลงข่าว

เมื่อนักวิจัยตรวจสอบการตอบสนองของไอโอโนสเฟียร์ในช่วงเวลาที่มีการโจมตีทางอากาศของพันธมิตรขนาดใหญ่ 152 ครั้งในยุโรปพวกเขาพบว่าความเข้มข้นของอิเล็กตรอนลดลงอย่างมากเนื่องจากคลื่นกระแทกจากระเบิด การค้นพบนี้ตีพิมพ์ในวันนี้ (25 กันยายน) ในวารสาร Annales Geophysicae

"ฉันสามารถเห็นผลในบันทึกไอโอโนสเฟียร์ของ U.K. จากการระเบิดทิ้งห่างกว่า 1,000 กม." สกอตต์กล่าว "ฉันรู้สึกประหลาดใจกับสิ่งนั้น"

Ingo Mueller-Wodarg นักวิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์ที่ Imperial College London ซึ่งไม่ได้มีส่วนร่วมในการศึกษากล่าวว่าการวิจัยคือ "การสาธิตอย่างเป็นระเบียบเรียบร้อยว่าการที่ไอโอโนสเฟียร์ได้รับผลกระทบจากกิจกรรมบนพื้นดินอย่างไร พื้น."

ผลกระทบของคลื่นความสั่นสะเทือนจะเป็นเพียงชั่วคราวสกอตต์กล่าวว่าจะใช้เวลาไม่ถึงหนึ่งวัน “ บรรยากาศรอบนอกถูกควบคุมโดยรังสีแสงอาทิตย์เป็นส่วนใหญ่” เขากล่าวกับ Live Science "การทิ้งระเบิดเป็นผลกระทบเล็กน้อยจากการเปรียบเทียบ"

สกอตต์กล่าวเสริมว่าการที่ไอโอโนสเฟียร์อ่อนตัวลงอาจส่งผลกระทบต่อประสิทธิภาพของการสื่อสารทางวิทยุคลื่นสั้นซึ่งอาศัยไอโอโนสเฟียร์เพื่อสะท้อนสัญญาณในระยะไกล

เทคโนโลยีที่ทันสมัยกว่าเช่น GPS ได้รับผลกระทบจากการรบกวนในบรรยากาศรอบนอก การศึกษาอื่นที่ตีพิมพ์เมื่อต้นปีนี้พบว่าคลื่นกระแทกขนาดมหึมาจากการเปิดตัวจรวด SpaceX Falcon 9 ในปี 2560 ได้สร้างหลุมชั่วคราวในบรรยากาศรอบนอกโลกซึ่งอาจส่งสัญญาณรบกวนการนำทางเป็นเวลาหนึ่งหรือสองชั่วโมงหลังจากนั้น

ขั้นตอนถัดไป

Mueller-Wodarg ตั้งข้อสังเกตว่ามีการคาดเดากันมานานแล้วว่าแผ่นดินไหวมีผลกระทบต่อบรรยากาศรอบนอกหรือไม่ "การศึกษาครั้งนี้ให้การสนับสนุนอย่างมากกับข้อเสนอแนะว่าเหตุการณ์บนพื้นดินที่ก่อให้เกิดคลื่นช็อกหรือแรงกระตุ้นใด ๆ ควรจะรู้สึกได้ในบรรยากาศรอบนอกโลก" Mueller-Wodargtold Science Science

สกอตต์กล่าวว่าเขาต้องการทราบว่าพายุฝนฟ้าคะนองภูเขาไฟและแผ่นดินไหวสามารถตรวจจับได้ด้วยวิธีการที่คล้ายกันหรือไม่

ขณะนี้เขากำลังแปลงข้อมูลไอโอโนสเฟียร์ในรูปแบบดิจิทัลให้เป็นดิจิตอลก่อนหน้านี้ด้วยความตั้งใจที่จะนำข้อมูลนี้ออนไลน์เพื่อให้อาสาสมัครสามารถช่วยระบุผลกระทบเพิ่มเติมเกี่ยวกับบรรยากาศรอบนอก การทำเช่นนั้นอาจช่วยให้สกอตต์เข้าใจว่าเหตุใดสายฟ้าจึงมีผลกระทบต่อบรรยากาศรอบนอก

“ ชั้นไอโอโอสเฟียร์ที่เราเห็นว่าการตอบสนองต่อการวางระเบิดนั้นสูงกว่าชั้นที่ใช้ในการศึกษาฟ้าผ่าเป็นอย่างมากเนื่องจากเป็นชั้นเดียวที่มีข้อมูลดิจิตอลอยู่ในปัจจุบัน” สกอตต์กล่าว "นี่คือหนึ่งในเหตุผลที่ฉันต้องการสร้างข้อมูลอิออนสเฟียร์ดิจิทัลเพื่อให้เราสามารถดูได้ว่าเลเยอร์ที่ได้รับการปรับปรุงด้วยฟ้าผ่านั้นได้รับการปรับปรุงด้วยการระเบิดด้วยหรือไม่จากนั้นเราสามารถพูดได้อย่างแน่นอนว่า เนื่องจากคลื่นช็อกหรือกระแสไฟฟ้าหรือทั้งสองอย่าง "