کشف لایه فلزی نادر در جو زمین پس از طوفان خورشیدی شدید

طوفان ژئومغناطیسی حاصل از فوران خورشیدی باعث فعال شدن غیرمعمول لایه فلزی نادر در جو زمین به نام اسپورادیک E شده است.

به گزارش تک‌ناک، دانشمندان دانشگاه Kyushu ژاپن در جریان طوفان ژئومغناطیسی اخیر موفق به شناسایی این  پدیده‌ نادر و ناشناخته در لایه‌های بالایی جو زمین شدند. این لایه‌ها پیش از این به دلیل بی‌تأثیر بودن در برابر فعالیت‌های خورشیدی، کمتر مورد توجه قرار گرفته بودند.

لایه اسپورادیک E در ارتفاعی بین ۹۰ تا ۱۲۰ کیلومتری از سطح زمین واقع شده و شامل توده‌هایی نازک با ضخامت ۱ تا ۵ کیلومتر، اما فوق‌العاده متراکم از ذرات فلزی یونیزه‌شده است. این لایه‌ها ناگهانی ظاهر و با همان سرعت ناپدید می‌شوند. تیم تحقیقاتی اعلام کرد که در جریان مرحله بازیابی طوفان خورشیدی، این توده‌ها به‌ طور چشمگیری تقویت شده‌اند.

بر اساس نتایج این پژوهش که در نشریه Geophysical Research Letters منتشر شده، این لایه فلزی نادر ابتدا در مناطق قطبی ظاهر شده‌ و به مرور زمان به سوی عرض‌های جغرافیایی پایین‌تر حرکت کرده‌ است. مناطقی مانند: جنوب شرق آسیا، استرالیا، اقیانوس آرام جنوبی و شرقی، بیشترین میزان این پدیده را تجربه کرده‌اند. به گفته دانشمندان، این حرکت تدریجی از قطب‌ها به سوی استوا، بیانگر وجود امواج جوی عظیمی است که در نتیجه طوفان ژئومغناطیسی به وجود آمده‌اند.

تیم تحقیقاتی برای بررسی این پدیده از ۳۷ رادار زمینی موسوم به آینوساند، همچنین از داده‌های شبکه ماهواره‌ای COSMIC-2 استفاده کرد. این ترکیب داده‌ها، نقشه‌ای بی‌سابقه و دقیق از فعالیت لایه E در سراسر جهان طی طوفان خورشیدی ارائه داد.

به گفته پروفسور Huixin Liu، سرپرست تیم، این داده‌ها امکان ردیابی دقیق مکان و زمان شکل‌گیری این لایه‌ها را فراهم کرد. تحلیل‌ها نشان داد که این لایه‌ها در مرحله پس از اوج طوفان، یعنی فاز بازیابی، شکل گرفتند و از عرض‌های بالا به پایین گسترش یافتند؛ پدیده‌ای که به احتمال زیاد ناشی از تغییرات در بادهای خنثی در لایه E است.

پروفسور Huixin Liu، سرپرست این پژوهش از دانشکده علوم دانشگاه Kyushu اعلام کرد:

«در حالی که بیشتر پژوهش‌ها بر لایه F یونوسفر متمرکز بوده‌اند که در ارتفاع ۱۵۰ تا ۵۰۰ کیلومتری قرار دارد، ما تصمیم گرفتیم نگاهی به لایه E بیندازیم، که کمتر مورد مطالعه قرار گرفته است. نتایج به دست آمده بسیار شگفت‌انگیز بود.»

لایه اسپورادیک E به‌ دلیل توانایی در بازتاب امواج رادیویی، می‌تواند تأثیر قابل توجهی بر ارتباطات در باندهای HF و VHF داشته باشد. در نتیجه، شناخت بهتر از زمان و چگونگی تشکیل این لایه فلزی نادر، می‌تواند در کاهش اختلالات ارتباطی نقشی کلیدی ایفا کند.

پروفسور Liu در پایان تصریح کرد: «اکنون که می‌دانیم این لایه‌ها در فاز بازیابی طوفان‌های خورشیدی تقویت می‌شوند، می‌توانیم با دقت بیشتری آنها را پیش‌بینی و از تأثیرات منفی آن بر ارتباطات جلوگیری کنیم. همچنین ما قصد داریم که داده‌های مربوط به دیگر طوفان‌های خورشیدی را نیز دوباره بررسی کنیم تا درک جامع‌تری از این پدیده‌ها به دست آوریم.»