- إنضم
- 17/9/22
- المشاركات
- 6,739
- التفاعلات
- 15,011
اكتشف العلماء الآثار المتتالية للانفجارات الصغيرة على مستوى الأرض على ارتفاع 100 كيلومتر في الطبقات المتأينة من الغلاف الجوي العلوي.
وتشير النتيجة إلى أنه يمكن استخدام تقنية الاستشعار عن بعد لرصد الأحداث المتفجرة - الطبيعية أو البشرية - التي تقل مئات المرات عن ذي قبل. يقول جيهي بارك ، عالم الجيوديسية بجامعة ولاية أوريغون ، والذي لم يشارك في البحث: "لقد كانت مفاجأة كبيرة بالنسبة لي". "إنه ذكي حقًا."
تشتهر المنطقة المتأينة من الغلاف الجوي ، أو الأيونوسفير ، بأنها موطن الشفق ، والتي تحدث عندما تصطدم الجسيمات المشحونة من الشمس بالذرات وتتسبب في تضيئها. لكن الانفجارات الهائلة التي تنطلق من الأسفل يمكن أن تزعج طبقة الأيونوسفير أيضًا. في عام 2022 ، نتج عن ثوران بركان هونغغا تونغا - هونغ هاباي في جنوب المحيط الهادئ تموجات في طبقة الأيونوسفير التي تم اكتشافها على بعد آلاف الكيلومترات. في عام 1979 ، تم الكشف عن اضطراب في الغلاف الأيوني مرتبط بتجربة نووية إسرائيلية - جنوب أفريقية مشتبه بها بواسطة تلسكوب أريسيبو الراديوي في بورتوريكو الذي لم يعد له وجود الآن.
أطلق كلا الانفجارين موجات من الموجات فوق الصوتية ، منخفضة للغاية بالنسبة للسمع البشري ، والتي يمكن أن تنتشر عبر مسافات كبيرة وتسبب اهتزازات في طبقة الأيونوسفير. كشفت حزم الرادار المضبوطة لترتد عن الجسيمات المشحونة في الغلاف الجوي المتأين الطبقات المهتزة.
لكن التقنية اقتصرت في الغالب على انفجارات أقوى من 1 كيلو طن من مادة تي إن تي. (كانت القنبلة النووية التي ألقيت على هيروشيما باليابان عام 1945 حوالي 15 كيلوطن). الآن ، أفاد الباحثون أنهم اكتشفوا بنجاح انفجارات تجريبية لطن واحد فقط من مادة تي إن تي. يقول كينيث أوبنبيرجر ، الفيزيائي في مختبر أبحاث القوة الجوية الذي قاد الدراسة: "لا يمكننا رؤية تلك الأحداث فحسب ، بل إنها أوضح بكثير مما كنت أتوقع". نُشرت النتائج هذا الشهر في مجلة Earth and Space Science.
انطلق أوبنبرغر وزملاؤه لمراقبة آثار انفجارين زنة طن واحد انطلقوا في مارس 2022 في نيو مكسيكو. صُممت أجهزة الكشف عن الرادار الخاصة بالفريق لقياس الموجات التي ترتد عن طبقة الأيونوسفير E ، وهي منطقة ترتفع على ارتفاع 100 كيلومتر. اكتشفوا علامات كل انفجار بعد أقل من 6 دقائق على التفجيرات.
يقول أوبنبرجر إن هذه التقنية يمكن استخدامها لرصد الانفجارات الصغيرة التي يسببها الإنسان أو حتى الانفجارات البركانية البعيدة في المحيط الهادئ والتي يصعب اكتشافها بطريقة أخرى. ويقول إن بعد الأيونوسفير يفسر سبب ظهور هذه التقنية الآن فقط بوعدها. يقول: "إنك ترسل موجة صدمة عبر ما نسميه" الغلاف الجهل ".
يقول بارك إن الدقة المعززة لهذه التقنية ستجعل من السهل اكتشاف الاضطرابات الأيونوسفيرية المرتبطة ليس فقط بالانفجارات البركانية ، ولكن أيضًا الزلازل ، والتي يمكن أن تؤدي إلى موجات تسونامي ، وانهيارات أرضية ، وكوارث أخرى. يقول بارك ، الذي استخدم الأقمار الصناعية لتحديد المواقع العالمية للكشف عن اضطرابات الأيونوسفير للتجارب النووية الكورية الشمالية وغيرها من الأحداث: "يمكنك استخدامه لنظام إنذار مبكر ، مثل نظام الإنذار من تسونامي".
استخدام محتمل آخر قد يكون في علم الكواكب. بالنسبة لعوالم مثل كوكب الزهرة ، حيث تحجب الغيوم الكثيفة السطح ، يمكن لرادار الغلاف المتأين على مركبة فضائية أن يكتشف عن بعد الانفجارات البركانية والزلازل غير المرئية ، كما يقول أوبنبيرجر.
في ضوء الاكتشاف الأخير للنشاط البركاني على كوكب الزهرة الذي أُعلن عنه في مارس ، "قد نشهد أحداثًا على نطاق أصغر" ، كما يقول بول بيرن ، عالم الكواكب في جامعة واشنطن في سانت لويس. "هذا هو بالضبط نوع الأشياء التي آمل أن يفكر مهندسو المركبات الفضائية في دمجها في مهام مستقبلية."
في الوقت الحالي ، يريد Obenberger إبقاء البحث قائمًا على الأرض. إنه يخطط لاختبار النهج في مواسم مختلفة ، لأن الأيونوسفير يتغير على مدار العام. يقول: "الشيء الآخر الذي أريده حقًا هو أن أقوم بجانب البركان". "سيكون ذلك ممتعا حقا."
وتشير النتيجة إلى أنه يمكن استخدام تقنية الاستشعار عن بعد لرصد الأحداث المتفجرة - الطبيعية أو البشرية - التي تقل مئات المرات عن ذي قبل. يقول جيهي بارك ، عالم الجيوديسية بجامعة ولاية أوريغون ، والذي لم يشارك في البحث: "لقد كانت مفاجأة كبيرة بالنسبة لي". "إنه ذكي حقًا."
تشتهر المنطقة المتأينة من الغلاف الجوي ، أو الأيونوسفير ، بأنها موطن الشفق ، والتي تحدث عندما تصطدم الجسيمات المشحونة من الشمس بالذرات وتتسبب في تضيئها. لكن الانفجارات الهائلة التي تنطلق من الأسفل يمكن أن تزعج طبقة الأيونوسفير أيضًا. في عام 2022 ، نتج عن ثوران بركان هونغغا تونغا - هونغ هاباي في جنوب المحيط الهادئ تموجات في طبقة الأيونوسفير التي تم اكتشافها على بعد آلاف الكيلومترات. في عام 1979 ، تم الكشف عن اضطراب في الغلاف الأيوني مرتبط بتجربة نووية إسرائيلية - جنوب أفريقية مشتبه بها بواسطة تلسكوب أريسيبو الراديوي في بورتوريكو الذي لم يعد له وجود الآن.
أطلق كلا الانفجارين موجات من الموجات فوق الصوتية ، منخفضة للغاية بالنسبة للسمع البشري ، والتي يمكن أن تنتشر عبر مسافات كبيرة وتسبب اهتزازات في طبقة الأيونوسفير. كشفت حزم الرادار المضبوطة لترتد عن الجسيمات المشحونة في الغلاف الجوي المتأين الطبقات المهتزة.
لكن التقنية اقتصرت في الغالب على انفجارات أقوى من 1 كيلو طن من مادة تي إن تي. (كانت القنبلة النووية التي ألقيت على هيروشيما باليابان عام 1945 حوالي 15 كيلوطن). الآن ، أفاد الباحثون أنهم اكتشفوا بنجاح انفجارات تجريبية لطن واحد فقط من مادة تي إن تي. يقول كينيث أوبنبيرجر ، الفيزيائي في مختبر أبحاث القوة الجوية الذي قاد الدراسة: "لا يمكننا رؤية تلك الأحداث فحسب ، بل إنها أوضح بكثير مما كنت أتوقع". نُشرت النتائج هذا الشهر في مجلة Earth and Space Science.
انطلق أوبنبرغر وزملاؤه لمراقبة آثار انفجارين زنة طن واحد انطلقوا في مارس 2022 في نيو مكسيكو. صُممت أجهزة الكشف عن الرادار الخاصة بالفريق لقياس الموجات التي ترتد عن طبقة الأيونوسفير E ، وهي منطقة ترتفع على ارتفاع 100 كيلومتر. اكتشفوا علامات كل انفجار بعد أقل من 6 دقائق على التفجيرات.
يقول أوبنبرجر إن هذه التقنية يمكن استخدامها لرصد الانفجارات الصغيرة التي يسببها الإنسان أو حتى الانفجارات البركانية البعيدة في المحيط الهادئ والتي يصعب اكتشافها بطريقة أخرى. ويقول إن بعد الأيونوسفير يفسر سبب ظهور هذه التقنية الآن فقط بوعدها. يقول: "إنك ترسل موجة صدمة عبر ما نسميه" الغلاف الجهل ".
يقول بارك إن الدقة المعززة لهذه التقنية ستجعل من السهل اكتشاف الاضطرابات الأيونوسفيرية المرتبطة ليس فقط بالانفجارات البركانية ، ولكن أيضًا الزلازل ، والتي يمكن أن تؤدي إلى موجات تسونامي ، وانهيارات أرضية ، وكوارث أخرى. يقول بارك ، الذي استخدم الأقمار الصناعية لتحديد المواقع العالمية للكشف عن اضطرابات الأيونوسفير للتجارب النووية الكورية الشمالية وغيرها من الأحداث: "يمكنك استخدامه لنظام إنذار مبكر ، مثل نظام الإنذار من تسونامي".
استخدام محتمل آخر قد يكون في علم الكواكب. بالنسبة لعوالم مثل كوكب الزهرة ، حيث تحجب الغيوم الكثيفة السطح ، يمكن لرادار الغلاف المتأين على مركبة فضائية أن يكتشف عن بعد الانفجارات البركانية والزلازل غير المرئية ، كما يقول أوبنبيرجر.
في ضوء الاكتشاف الأخير للنشاط البركاني على كوكب الزهرة الذي أُعلن عنه في مارس ، "قد نشهد أحداثًا على نطاق أصغر" ، كما يقول بول بيرن ، عالم الكواكب في جامعة واشنطن في سانت لويس. "هذا هو بالضبط نوع الأشياء التي آمل أن يفكر مهندسو المركبات الفضائية في دمجها في مهام مستقبلية."
في الوقت الحالي ، يريد Obenberger إبقاء البحث قائمًا على الأرض. إنه يخطط لاختبار النهج في مواسم مختلفة ، لأن الأيونوسفير يتغير على مدار العام. يقول: "الشيء الآخر الذي أريده حقًا هو أن أقوم بجانب البركان". "سيكون ذلك ممتعا حقا."
