El Grandes explosiones que impactaron en el megacohete Starship La nave destruida por SpaceX el año pasado también dejó uno de los "agujeros" más grandes jamás descubiertos en la ionosfera, una fina capa de aire en la atmósfera superior. El resultado de una investigación mostró que el agujero se extendía por miles de kilómetros y duró casi una hora. 1.

Yury Yasyukevich, coautor del estudio y físico atmosférico del Instituto de Física Solar-Terrestre de Irkutsk, Rusia, dice que la magnitud de la perturbación sorprendió a su equipo: "Significa que no entendemos los procesos en la atmósfera". Añade que tales fenómenos tienen implicaciones futuras. vehículos autónomos puede tener que requieran una navegación satelital precisa. Los resultados fueron anunciados el 26 de agosto.Cartas de investigación geofísicapublicado.

Cohete récord

El 18 de noviembre del año pasado, SpaceX lanzó su cohete Starship, el cohete más grande y poderoso jamás construido, desde un sitio de lanzamiento en Boca Chica, Texas. La primera etapa de Starship está diseñada para regresar de manera segura a la superficie y ser reutilizada, pero explotó poco después de separarse de la etapa superior, a unos 90 kilómetros (55 millas) sobre el Golfo de México. Minutos más tarde, el mecanismo de autodestrucción del escenario superior provocó una segunda explosión a una altitud de unos 150 kilómetros.

Yasyukevich y sus colaboradores sentían curiosidad por saber cómo esas explosiones masivas podrían afectar la ionosfera, una capa de la atmósfera que se extiende entre 50 y 1.000 kilómetros sobre el nivel del mar, donde la radiación del sol puede despojar a algunas moléculas de aire de sus electrones. El resultado es que un pequeño porcentaje de la masa de la ionosfera está formado por electrones e iones cargados positivamente, mientras que el resto de las moléculas de aire permanecen neutras. La proporción exacta de moléculas ionizadas a neutras varía según factores como la altitud y la latitud.

Esta relación influye en la velocidad a la que las ondas de radio emitidas por los satélites de navegación globales se propagan en la ionosfera. Los cambios en la relación tienen diferentes efectos en diferentes frecuencias de radio. Esto permite a los investigadores medir la tasa de ionización en tiempo real comparando las velocidades de las ondas de radio en dos frecuencias diferentes, explica Yasyukevich.

Estos datos se han utilizado durante décadas para mostrar cómo eventos como terremoto Los ensayos subterráneos de armas nucleares afectan a la ionosfera. Estas perturbaciones naturales y provocadas por el hombre pueden neutralizar temporalmente los efectos de la radiación solar al recombinar electrones e iones en moléculas neutras.

Neutralización del aire.

El equipo examinó datos disponibles públicamente de más de 2.500 estaciones terrestres en América del Norte y el Caribe que reciben señales de navegación por satélite. Descubrieron que las explosiones de Starship produjeron ondas de choque que viajaban más rápido que la velocidad del sonido, convirtiendo la ionosfera en una atmósfera neutra -un "agujero"- durante casi una hora a lo largo de una región desde la Península de Yucatán en México hasta el sureste de Estados Unidos. Los gases de escape de los cohetes pueden desencadenar reacciones químicas que crean agujeros temporales en la ionosfera incluso en ausencia de una explosión, pero en este caso las ondas de choque tuvieron con diferencia el mayor efecto, explica Yasyukevich.

“Este estudio de caso me impresionó”, dice Kosuke Heki, geofísico de la Universidad de Hokkaido en Sapporo, Japón, quien actuó como revisor abierto del artículo. Sin embargo, cree que los efectos químicos del gran incendio fueron la causa principal del agujero.

El agujero no era tan grande como el que atravesaba ese Erupción de volcán en Tonga a principios de 2022 causado, dice Heki, pero superó el causado por el Impacto histórico de un meteorito cerca de Chelyabinsk, Rusia, fue causado en 2013, el mayor en un siglo.

Las perturbaciones ionosféricas pueden afectar no sólo a la navegación por satélite, sino también a las comunicaciones Radioastronomía afectar. A medida que aumentan las frecuencias de lanzamiento, estos efectos podrían convertirse en un problema mayor.