زمان خورشيدگرفتگي چه اتفاقی در جو زمین روی می دهد؟

به گزارش شفا آنلاین:یونوسفر (ionosphere) بخشی از جو زمین است که پرتوهای ماوراء بنفش خورشید را جذب کرده و از موجودات زمین در برابر تأثیرات مخرب این پرتوها محافظت می کند. درحقیقت، یونوسفر دلیل وجود حیات بر روی زمین است.

درعین حال، یونوسفر برای دقت سیگنال های GPS و ارتباطات رادیویی، حائز اهمیت است.

این لایه از جو زمانی شکل می گیرد که خورشید، الکترون ها را از اتم ها و مولکول های موجود در جو - در فاصله 75 تا 1000 کیلومتر بالاتر از سطح زمین - حذف یا یونیزه می کند. در این شرایط، منطقه ای مملو از الکترون ها با بار منفی و یون ها با بار مثبت آزاد به جا می ماند که سیگنال های درحال عبور از آن را پراکنده می کند.

بدون نور مستقیم خورشید، یونوسفر روند یونیزاسیون را متوقف می کند. الکترون ها شروع به اتصال مجدد به اتم ها و مولکول ها می کنند و بار جو خنثی می شود. با الکترون های آزاد کمتر در اطراف، یونوسفر، امواج رادیویی را مانند یک آینه دارای اعوجاج، به شیوه متفاوتی منعکس می کند.

محققان، اطلاعات نسبی در مورد چگونگی اتفاق افتادن این فرآیند در اختیار دارند و گرفتگی (eclipse)، این فرصت را برای آنها فراهم می کند تا روند شارژ و تخلیه شارژ را به صورت لحظه ای مورد مطالعه قرار دهند.

جیل نلسون (Jill Nelson) از دانشگاه جورج میسون تأکید کرد: گرفتگی این امکان را برای ما فراهم می کند تا تغییرات از روشنایی به تاریکی و بازگشت مجدد به روشنایی را مشاهده کنیم.

ژوزف هوبا و داگلاس دروب از آزمایشگاه تحقیقات نیروی دریایی در تحقیقات اخیر خود، برخی از آنچه در یونوسفر روی می دهد را پیش بینی کردند: در ارتفاعات بالاتر، دمای الکترون ها تا 15 درصد کاهش پیدا می کند. در ارتفاع 150 تا 350 کیلومتر بالاتر از سطح زمین، چگالی الکترون های آزاد با اتصال مجدد اتم ها کاهش پیدا می کند. کاهش در تعداد الکترون های آزاد باعث ایجاد اختلال در طول خطوط مغناطیسی زمین می شود.

آزمایشات قبلی در زمان گرفتگی نشان داده اند، آنطور که محققان انتظار دارند، درجه یونیزاسیون براحتی کاهش و دوباره افزایش پیدا نمی کند. درجه یونیزاسیون بستگی به این دارد که چقدر از سایه مستقیم ماه دور هستید.

در پروژه Eclipse Mob، نسلون و تیم تحقیقاتی دانشگاه جورج میسون قصد دارند همزمان با خورشیدگرفتگی 21 اوت (30 مرداد)، با کمک تعدادی داوطلب در سراسر ایالات متحده، داده هایی در مورد نحوه پاسخ یونوسفر در زمان کسوف را جمع آوری کنند.

حدود 150 داوطلب، یک کیت دست ساز را به عنوان گیرنده رادیویی دریافت کرده اند که به جک هدفون گوشی تلفن همراه هوشمند متصل می شود. در روز خورشید گرفتگی، داوطلبان سیگنال هایی را از فرستنده های رادیویی دریافت و قدرت سیگنال را قبل، در زمان وقوع و پس از کسوف ثبت می کنند.  

محققان علاوه بر تهیه الگویی از این تغییرات، تأثیر کسوف بر سیگنال های GPS را نیز مورد مطالعه قرار خواهند داد.