The explozii uriașe care au lovit mega-racheta Starship T distrus de SpaceX anul trecut a lăsat și una dintre cele mai mari „găuri” descoperite vreodată în ionosferă, un strat subțire de aer în atmosfera superioară. Un rezultat al cercetării a arătat că gaura s-a extins pe mii de kilometri și a durat aproape o oră 1.

Yury Yasyukevich, coautor al studiului și fizician atmosferic la Institutul de Fizică Solar-Terestru din Irkutsk, Rusia, spune că amploarea perturbării a surprins echipa sa: „Înseamnă că nu înțelegem procesele din atmosferă”. El adaugă că astfel de fenomene au implicații viitoare vehicule autonome poate avea nevoie de navigare prin satelit precisă. Rezultatele au fost anunțate pe 26 augustScrisori de cercetare geofizicăpublicat.

Rachetă record

Pe 18 noiembrie anul trecut, SpaceX și-a lansat racheta Starship - cea mai mare și mai puternică rachetă construită vreodată - de la un loc de lansare din Boca Chica, Texas. Prima etapă a navei este proiectată să revină în siguranță la suprafață și să fie reutilizată, dar a explodat la scurt timp după ce s-a separat de etapa superioară, la aproximativ 90 de kilometri (55 mile) deasupra Golfului Mexic. Câteva minute mai târziu, mecanismul de autodistrugere de pe scena superioară a declanșat o a doua explozie la o altitudine de aproximativ 150 de kilometri.

Yasyukevich și colaboratorii săi erau curioși despre modul în care astfel de explozii masive ar putea afecta ionosfera, un strat al atmosferei care se întinde de la aproximativ 50 până la 1.000 de kilometri deasupra nivelului mării, unde radiațiile de la soare le pot îndepărta unele molecule de aer de electroni. Rezultatul este că un mic procent din masa ionosferei este format din electroni și ioni încărcați pozitiv, în timp ce restul moleculelor de aer rămân neutre. Raportul exact dintre molecule ionizate și neutre variază în funcție de factori precum altitudinea și latitudinea.

Acest raport influențează viteza cu care undele radio emise de sateliții globali de navigație se propagă în ionosferă. Modificările raportului au efecte diferite asupra diferitelor frecvențe radio. Acest lucru le permite cercetătorilor să măsoare rata de ionizare în timp real, comparând vitezele undelor radio la două frecvențe diferite, explică Yasyukevich.

Aceste date au fost folosite de zeci de ani pentru a arăta cum sunt evenimentele cutremur la testele subterane de arme nucleare afectează ionosfera. Aceste perturbări naturale și provocate de om pot neutraliza temporar efectele radiației solare prin recombinarea electronilor și ionilor în molecule neutre.

Neutralizarea aerului

Echipa a examinat date disponibile public de la peste 2.500 de stații terestre din America de Nord și Caraibe care primesc semnale de navigație prin satelit. Ei au descoperit că exploziile navei au produs unde de șoc care călătoreau mai repede decât viteza sunetului, transformând ionosfera într-o atmosferă neutră – o „găură” – timp de aproape o oră, într-o regiune din Peninsula Yucatán din Mexic până în sud-estul Statelor Unite. Evacuarea rachetelor poate declanșa reacții chimice care creează găuri temporare în ionosferă chiar și în absența unei explozii, dar în acest caz undele de șoc în sine au avut un efect de departe mai mare, explică Yasyukevich.

„Am fost impresionat de acest studiu de caz”, spune Kosuke Heki, geofizician la Universitatea Hokkaido din Sapporo, Japonia, care a servit ca recenzent deschis al lucrării. Cu toate acestea, el crede că efectele chimice ale marelui incendiu au fost cauza principală a găurii.

Gaura nu era chiar la fel de mare ca cea prin aceea Erupție vulcanică în Tonga la începutul anului 2022 cauzat, spune Heki, dar l-a depășit pe cel cauzat de impact istoric meteorit în apropiere de Chelyabinsk, Rusia, a fost cauzat în 2013 – cel mai mare dintr-un secol.

Perturbațiile ionosferice pot afecta nu numai navigația prin satelit, ci și comunicațiile Radioastronomie afecta. Pe măsură ce frecvențele de lansare cresc, aceste efecte ar putea deveni mai mult o problemă.