Согласно новому исследованию, когда тень Луны пронеслась по Соединенным Штатам во время Великого американского солнечного затмения в августе этого года, тень прошла так быстро, что создала волны в верхних слоях атмосферы Земли.
Во время солнечного затмения луна проходит между Солнцем и Землей, отбрасывая свою тень узким путем через части планеты. С 1970-х годов исследователи подозревали, что тень Луны, которая движется со сверхзвуковыми скоростями во время солнечного затмения, может создавать волны в ионосфере - части верхней атмосферы Земли, которая имеет электронно заряженные частицы.
Но они не смогли доказать это до сих пор, сообщили Live Science исследователи.
Лук волн
Исследователи подозревали, что тень Луны может «создавать волны», потому что когда Луна путешествует между Солнцем и Землей, ее тень блокирует энергию Солнца, быстро охлаждая область под ним. Но поскольку тень движется так быстро, все, что происходит на ее пути, быстро нагревается. Считалось, что это внезапное изменение температуры генерирует волны в «атмосфере на высотах, где озоновый слой и водяной пар эффективно преобразуют солнечную радиацию в тепло», пишут исследователи в исследовании.
«Августовское затмение предоставило прекрасную возможность изучить это, - сказал ведущий исследователь Шун-Ронг Чжан, научный сотрудник обсерватории Хейстек в Массачусетском технологическом институте.
Для расследования Чжан и его коллеги использовали плотную сеть из примерно 2000 датчиков по всей Северной Америке, которые принимали сигналы со спутников, известную как глобальная навигационная спутниковая система (GNSS). По словам Жана, в электронном письме «Живые науки» были обнаружены датчики GNSS «во всей совокупности затмений» и в затронутых регионах по всему континентальному США.
Эти датчики могут проводить невероятно точные измерения. Анализируя данные, собранные датчиками, исследователи могут определить общее содержание электронов (ТЕС) в столбце, простирающемся от датчиков до спутников, которые расположены примерно на 12 000 миль (20 000 км) над Землей. Эти датчики могут измерять различия в ТИК, что позволяет ученым «обнаруживать очень мелкие ионосферные возмущения», сказал Чжан.
Во время полного солнечного затмения 21 августа датчики собирали данные о движении электронов в верхних слоях атмосферы. По сути, они искали носовые волны - как волны, которые образуются в воде на носу или фронте движущегося корабля. По словам Чжана, внешняя граница области удара может иметь передний удар в форме дуги.
Исследователи также искали кормовые волны, названные в честь задней части лодки, которая также создает волны при движении по воде. «Подобные изогнутые волны, в том числе кормовые, возникают и тогда, когда самолеты движутся в воздухе со скоростью звука», - сказал Чжан, который работал со своими коллегами в Обсерватории Хейстек и в Университете Тромсё, Норвегия, для проведения этого исследования.
Их анализ показал, что тень луны создала изогнутые волны с передними ударами, а также суровые волны, сказал он. Волны были большими - не менее 10 градусов долготы на 10 градусов широты.
Они двигались в основном по пути тотальности почти со скоростью 670 миль в час (300 метров в секунду) и продолжались около 1 часа, добавил Чжан.
Эти волны не опасны, отметил он. «Это объект в основном научных интересов», - сказал Чжан.
Ранее исследование 2011 года, как утверждали, обнаружило 55 изгибов и кормовых волн, но это было основано на ограниченном охвате Восточной Азии во время затмения 22 июля 2009 года, отметили исследователи.
