Den første af sin slags undersøgelse finder, at lyn påvirker kanten af ​​rummet på måder, der ikke tidligere er observeret

Soludbrud fra solen og tordenvejr genereret på Jorden påvirker planetens ionosfære på forskellige måder, som har betydning for evnen til at udføre langdistancekommunikation.

Et team af forskere, der arbejder med data indsamlet af Incoherent Scatter Radar (ISR) ved Arecibo Observatory, satellitter, og lyndetektorer i Puerto Rico har for første gang undersøgt de samtidige påvirkninger af tordenvejr og soludbrud på den ionosfæriske D-region (ofte omtalt som rummets kant).

I den første af sin slags analyse, holdet fastslog, at soludbrud og lyn fra tordenvejr udløser unikke ændringer i den kant af rummet, som bruges til langdistancekommunikation såsom GPS, der findes i køretøjer og fly.

Arbejdet, ledet af New Mexico Tech assisterende professor i fysik Caitano L. da Silva blev offentliggjort for nylig i tidsskriftet Videnskabelige rapporter , et tidsskrift fra Nature Publishing Group.

"Det er virkelig spændende resultater, " siger da Silva. "En af de vigtigste ting, vi viste i avisen, er, at lyn- og soludbrudsdrevne signaturer er helt forskellige. Den første har en tendens til at skabe udtømning af elektrontæthed, mens den anden forbedringer (eller ionisering)."

Mens AO-radaren, der blev brugt i undersøgelsen, ikke længere er tilgængelig på grund af sammenbruddet af AO's teleskop i december 2020, videnskabsmænd mener, at de data, de indsamlede, og andre AO-historiske data vil være medvirkende til at fremme dette arbejde.

"Denne undersøgelse er med til at understrege, at for fuldt ud at forstå koblingen af ​​atmosfæriske områder, energitilførslen nedefra (fra tordenvejr) til den nedre ionosfære skal tages korrekt i betragtning, " siger da Silva. "Rigdommen af ​​data indsamlet på AO gennem årene vil være et transformativt værktøj til at kvantificere virkningerne af lyn i den nedre ionosfære."

Bedre forståelse af indvirkningen på Jordens ionosfære vil hjælpe med at forbedre kommunikationen.

da Silva arbejdede med et team af forskere ved Arecibo Observatory (AO) i Puerto Rico, en National Science Foundation-facilitet, der administreres af University of Central Florida under en samarbejdsaftale. Medforfatterne er AO Senior Scientist Pedrina Terra, Assistant Director of Science Operations Christiano G. M. Brum og Sophia D. Salazar, en studerende ved NMT, som tilbragte sin sommer i 2019 på AO som en del af den NSF-støttede Research Undergraduate Experience. Salazar afsluttede den indledende analyse af dataene som en del af sin praktik med seniorforskernes supervision.

"Arecibo Observatory REU er uden tvivl en af ​​de bedste oplevelser, jeg har haft indtil videre, " siger den 21-årige. "Støtten og opmuntringen fra AO-medarbejderne og REU-studerende gjorde forskningsoplevelsen til alt, hvad den var. Der var mange muligheder for at netværke med forskere på AO fra hele verden, mange af dem ville jeg sandsynligvis aldrig have mødt uden AO REU."

AO's Terra og Brum arbejdede sammen med Salazar og tog hendes indledende dataanalyse, finpudsning og fortolkning af undersøgelsen.

"Sophias dedikation og hendes evne til at løse problemer fangede vores opmærksomhed fra den allerførste dag af REU-programmet, " siger Brum. "Hendes indsats med at udvikle dette projekt resulterede i publicering i et af de mest prestigefyldte tidsskrifter inden for vores felt."

"Et andet bemærkelsesværdigt resultat af dette arbejde er, at for første gang, en kortlægning af den rumlige og sæsonbestemte forekomst af lynnedslag over regionen i Puerto Rico-øgruppen præsenteres, " Brum siger. "Spændende var også påvisningen af ​​et belysningsaktivitetshotspot koncentreret i den vestlige del af La Cordillera Central-bjergkæden i Puerto Rico."