The ogromne eksplozije koje su pogodile mega raketu Starship t koji je prošle godine uništio SpaceX također je ostavio jednu od najvećih 'rupa' ikada otkrivenih u ionosferi, tanki sloj zraka u gornjoj atmosferi. Rezultati istraživanja pokazali su da se rupa protezala tisućama kilometara i trajala gotovo sat vremena 1.

Yury Yasyukevich, koautor studije i atmosferski fizičar na Institutu za solarno-zemaljsku fiziku u Irkutsku, Rusija, kaže da je veličina poremećaja iznenadila njegov tim: "To znači da ne razumijemo procese u atmosferi." Dodaje da takve pojave imaju implikacije u budućnosti autonomna vozila možda zahtijevaju preciznu satelitsku navigaciju. Rezultati su objavljeni 26. kolovozaGeophysical Research Lettersobjavljeno.

Rekordna raketa

SpaceX je 18. studenog prošle godine lansirao svoju raketu Starship – najveću i najsnažniju raketu ikad izgrađenu – s lansirne stanice u Boca Chici u Teksasu. Prvi stupanj Starshipa dizajniran je za siguran povratak na površinu i ponovno korištenje, ali je eksplodirao ubrzo nakon odvajanja od gornjeg stupnja, oko 90 kilometara (55 milja) iznad Meksičkog zaljeva. Nekoliko minuta kasnije, mehanizam za samouništenje na gornjem stupnju aktivirao je drugu eksploziju na visini od oko 150 kilometara.

Yasyukevich i njegovi suradnici bili su znatiželjni kako bi takve masivne eksplozije mogle utjecati na ionosferu, sloj atmosfere koji se proteže od oko 50 do 1000 kilometara iznad razine mora, gdje sunčevo zračenje može skinuti elektrone s nekih molekula zraka. Rezultat je da mali postotak mase ionosfere čine elektroni i pozitivno nabijeni ioni, dok ostatak molekula zraka ostaje neutralan. Točan omjer ioniziranih prema neutralnim molekulama varira ovisno o čimbenicima kao što su nadmorska visina i geografska širina.

Ovaj omjer utječe na brzinu kojom se radiovalovi koje emitiraju globalni navigacijski sateliti šire u ionosferi. Promjene u omjeru imaju različite učinke na različite radiofrekvencije. To istraživačima omogućuje mjerenje stope ionizacije u stvarnom vremenu usporedbom brzina radio valova na dvije različite frekvencije, objašnjava Yasyukevich.

Ti se podaci desetljećima koriste kako bi se pokazalo kako izgledaju događaji potres da podzemna testiranja nuklearnog oružja utječu na ionosferu. Ovi prirodni i umjetni poremećaji mogu privremeno neutralizirati učinke sunčevog zračenja rekombinacijom elektrona i iona u neutralne molekule.

Neutralizacija zraka

Tim je ispitao javno dostupne podatke s više od 2500 zemaljskih postaja u Sjevernoj Americi i na Karibima koje primaju signale satelitske navigacije. Otkrili su da su eksplozije Starshipa proizvele udarne valove koji putuju brže od brzine zvuka, pretvarajući ionosferu u neutralnu atmosferu - "rupu" - na gotovo sat vremena preko regije od poluotoka Yucatán u Meksiku do jugoistočnog Sjedinjenih Država. Ispuh rakete može pokrenuti kemijske reakcije koje stvaraju privremene rupe u ionosferi čak i u odsutnosti eksplozije, ali u ovom slučaju sami udarni valovi imali su daleko veći učinak, objašnjava Yasyukevich.

"Impresionirala me ova studija slučaja", kaže Kosuke Heki, geofizičar sa Sveučilišta Hokkaido u Sapporu, Japan, koji je bio otvoreni recenzent za rad. Međutim, on vjeruje da su kemijski učinci velikog požara primarni uzrok rupe.

Rupa nije bila tako velika kao ona kroz to Erupcija vulkana u Tongi početkom 2022 uzrokovala, kaže Heki, ali je premašila onu uzrokovanu povijesni udar meteorita u blizini Čeljabinska u Rusiji, izazvana je 2013. – najveća u stoljeću.

Ionosferski poremećaji mogu utjecati ne samo na satelitsku navigaciju, već i na komunikacije Radioastronomija utjecati. Kako se učestalost lansiranja povećava, ti bi učinci mogli postati veći problem.