نظرًا لأن Ian O'Neill من مجلة Space Magazine قد قدم لأول مرة فكرة أداة Google Earth 4D Ionosphere ، فقد قررت أن أتساءل - أتساءل عما إذا كان من الممكن تمييز التغييرات الأيونوسفيرية التي تسببها دش نيزك واستخدامها من قبل أولئك المسلحين الذين لديهم القليل من المعرفة والبرنامج . لماذا الانتظار طويلاً قبل إخبار ما اكتشفته؟ لأن أي نوع من التحقيق من هذا النوع يتطلب تاريخًا طويلًا من الضوابط القائمة على المنهج العلمي ، والكثير من الأبحاث والملاحظات العالمية و ...
أولاً ، لنتحدث باختصار شديد وببساطة عن الغلاف الجوي المتأين للأرض - حدودك الأساسية الأخيرة قبل الفضاء. تمت تسمية الأيونوسفير باسم الأيونات التي تم إنشاؤها بشكل أساسي بواسطة الجسيمات النشطة من الشمس والفضاء نفسه. تنشئ هذه الأيونات طبقة كهربائية تعكس الموجات الراديوية وترتب في طبقات. يتم إنشاء أيونات جديدة أثناء القصف وتتحلل الأقدم عند مواجهة الإلكترونات الحرة. هذا عنصر تحكم. توازن كمية التأين المرئي في أي وقت من خلال أي معدات معينة - ويعتمد على النشاط الشمسي والوقت من اليوم والموسم وحتى الارتفاع.
إن طبقات F (F1 و F2) من الأيونوسفير هي الأعلى والأكثر عرضة للتأثر بالظروف الشمسية. خلال ساعات النهار ، يصبح F و F1 أكثر تأينًا وينحدران أعمق إلى كيمياء السماء المختلفة في منطقة F2. في الليل ، هناك طبقة F واحدة قوية فقط وتتلاشى مع تقدم الليل. أسفل هذه الطبقة E التي لا يمكن التنبؤ بها تمامًا وتختفي في الليل. الأقرب إلى الأرض هي الطبقة D - التي تتشكل أثناء التعرض لأشعة الشمس وتبدد أثناء الليل. هذه كلها نماذج تحكم أيضًا ويمكن رؤيتها بسهولة باستخدام أداة Google Ionosphere. بالطبع ، هناك دائمًا أشياء لا يمكن التنبؤ بها تمامًا يمكن أن تحدث ، ولكن ضع في اعتبارك أنني أقوم بإنشاء نماذج التحكم هذه أثناء مراقبة النشاط الشمسي ، والبيضاوي الشفقي وحتى أنماط الطقس الأرضية إلى درجة معينة.
بفضل سحر الإنترنت ، تمكنت خلال الأشهر العديدة الماضية من الدردشة مباشرة مع المراقبين حول العالم حيث حدثت زخات الشهب في مواقعهم وتمكنوا من مقارنة ما يمكنهم تأكيده بصريًا مع ما يمكنني مراقبته باستخدام أداة GE 4D Ionosphere. في بعض الأحيان لن تكون النتائج رائعة جدًا وفي أحيان أخرى ستكون مدهشة تمامًا. إن المفتاح لفهم كل شيء هو مقارنة عينات التحكم والكثير من العمل. ولكن ، قبل أن نتطرق إلى ما يتطلبه الأمر ، أردت دليلاً علميًا قويًا على أن زخات النيزك تؤثر حقًا على الغلاف الأيوني ، لذلك ذهبت للبحث عن دراسات.
وفقًا لماكنيل (وآخرون): "يتم تقديم نموذج شامل لتأثير عاصفة نيزكية كبيرة على الغلاف الجوي المتأين للأرض. يتضمن النموذج توزيعات كتلة تيار النيزك استنادًا إلى ملاحظات المقدار البصري ، ونموذج اجتثاث تفاضلي للمعادن النيزكية الرئيسية ، Fe و Mg ، ونمذجة حديثة للكيمياء ونقل ذرات المعادن النيزكية وأيونات لاحقة للترسب. يتم إيلاء اهتمام خاص لإمكانية الترسيب الأيوني المباشر للأنواع المعدنية. يتم التحقق من صحة النموذج عن طريق حساب تأثير زخات الشهب السنوية على ذرة الخلفية المعدنية وفرة الأيونات. لوحظت زيادة في كثافة الأيونات المعدنية بما يصل إلى ترتيب واحد من الحجم ، بالاتفاق مع القياسات في الموقع أثناء الاستحمام. تم استخدام النموذج لعاصفة نيزك ليونيد افتراضية من الحجم الذي تم الإبلاغ عنه في عام 1966. ويتنبأ النموذج بتشكيل طبقة من أيونات المعادن في منطقة E الأيونوسفيرية التي تصل إلى كثافة ذروة حوالي 1 × 105 سم -3 ، تقابل 2 ترتيب زيادة حجم كثافة المنطقة E ليلا هادئ. على الرغم من أن طبقات E المتفرقة التي تصل أو تتجاوز هذه الكثافة شائعة نسبيًا ، إلا أن التأثير يختلف من حيث أنه يستمر في ترتيب الأيام ويمكن ملاحظته على ما يقرب من نصف الكرة الأرضية. تتسق تنبؤات النموذج مع بيانات العاصفة Leonid لعام 1966 المتاحة. على وجه الخصوص ، تشير مراقبة نشاط E المتقطع المحسن قبل الفجر إلى التأين التصادمي الفعال للمعادن النيزكية ، كما هو مفترض في النموذج. "
الآن دعونا نتحدث عما يحدث عندما تمر النيازك عبر الأيونوسفير ، أليس كذلك؟ في الأسفل هنا على الأرض ، "أووه وآآه" فوق نجم الرماية الجميل ، ولكن هناك عملية تسمى الاجتثاث بدأت - أن جزيء النيزك يسخن وتذوب الذرات. اعتمادًا على الطاقة والاصطدام بجزيء الهواء ، فإن ذرات النيزك المتطايرة تكون مؤينة - تحرر إلكترونًا وتنتج أيونًا موجب الشحنة وإلكترون سالب. تبدأ أيونات الرضيع بالتبريد بعد أن يتم ضربها حوالي 10 مرات ، والتي تستغرق ما بين جزء من المللي ثانية عند 80 كم وطول مللي ثانية عند 110 كم (وفقًا لجونز ، 1995). خلال هذه المرحلة الانتقالية ، قد تأخذ كثافة البلازما حول النيزك قفزة كبيرة في الهيكل والتي تنتج عمودًا كبيرًا أو ممرًا من التأين المحسن. وقد أظهرت الدراسات أن هذه الأعمدة تفتح بنمط "يشبه الزهرة" وهي تشبه تلك التي تحدث بالقرب من الشفق القطبي (فارلي وبالسلي). يمكن أن تكون مناطق التأين المحسنة هذه عبر الأميال ، لكن الإلكترونات الحرة والغاز تتراكم بسرعة كبيرة جدًا. وهذا يعني أن مشاهدة نماذج الأيونوسفير المنتشرة للنشاط المتقطع ليست مثمرة للغاية - ولكن عندما يحدث تساقط نيزك واسع النطاق يمكن التنبؤ به ، فإن الأمور مختلفة.
وبحسب دانيالز (وآخرون): فإن أكثر من 40 رحلة صاروخية عبر طبقة التأين النيزكية الرئيسية ، التي تبلغ ذروتها بالقرب من 95 كم ، قد أخذت عينات من تركيزات الأيونات المعدنية النيزكية. تم إجراء خمس من هذه الرحلات الجوية أثناء أو بالقرب من أوقات الذروة للاستحمام النيزكي. في كل من الدراسات الأخيرة ، تم افتراض أن تركيزات أيون النيازك المرصودة هي نتيجة للاستحمام. لم يتم استكمال هذه القياسات بملاحظات خط الأساس التي تم إجراؤها لظروف الأيونوسفير المماثلة قبل الاستحمام مباشرة ولم يتم إجراء مقارنات كمية صارمة باستخدام متوسط توزيعات غير الاستحمام. من أجل مزيد من التحقيق في تأثير الاستحمام على الأيونوسفير ، تم مسح جميع ملفات تعريف ارتفاع تركيز الأيون المنشورة التي تم الحصول عليها من صواريخ السبر في نظام التأين النيزكي لتطوير قاعدة بيانات رقمية لتركيزات أيون نيزكية. يتم استخدام هذه البيانات لتوفير أول ملف تعريف تجريبي للارتفاعات الأيونية المعدنية. متوسط تركيزات Mg + الملحوظة أقل من تلك التي أنتجها النموذج الأكثر شمولًا حتى الآن (McNeil et al.، 1996). توفر مجموعة البيانات المجمعة هذه أدلة داعمة على أن الاستحمام النيزكية لها تأثير كبير على متوسط تكوين الأيونوسفير. على الرغم من وجود قدر كبير من التباين في طبقات النيازك المرصودة ، فإن القمم في إجمالي تركيزات الأيونات المعدنية في خطوط العرض الوسطى ، على جانب اليوم ، التي لوحظت خلال زخات النيزك ، كان لها تركيزات مماثلة أو تتجاوز ، أعلى التركيزات المقاسة في نفس مناطق الارتفاع خلال فترات عدم الاستحمام. "
خلاصة القول ... هل يمكن لـ Google 4D Ionosphere تحديد نشاط دش النيزك الرئيسي أم لا؟ إليك بعض الأشياء لتذكرها قبل تجربتها. في كل مرة تستخدم فيها أداة الأيونوسفير ، يجب عليك زيارة موقع نظام التنبيه والتنبؤ بالاتصال (CAPS) والحصول على أحدث المعلومات لتوصيلها. وفي الوقت نفسه ، استخدم صفحة SPIDR (موارد البيانات التفاعلية لفيزياء الفضاء) للتأكد من ظروف التحكم. الآن ، أنت على استعداد للذهاب! دون تحميل هذا التقرير بكامله مع جميع صور التحكم الخاصة بي على مدار الأشهر القليلة الماضية (ويرجى أن تسامح حقيقة أنني لست خبيرًا في معالجة الصور) ، دعني أريك ما لدي ...
ما تراه هنا هو تجميع لـ Google 4D Ionosphere فوق أمريكا الشمالية بشكل أساسي خلال الفترة الزمنية من 11 أغسطس بدءًا بشفق على الساحل الشرقي وتنتهي في 12 أغسطس عند فجر الساحل الغربي. هذا هو جدول زمني لما حدث بين عشية وضحاها خلال ذروة الدش النيزك عام 2008 مع تأكيد نشاط النيزك البصري أيضًا. عندما ترى اللون الأزرق ، فأنت تنظر إلى الغلاف الأيوني الجيد بشكل مقبول - جيد لموجات الراديو ، والكثافة المنخفضة ، وضوء الشمس ، وما إلى ذلك. الأحمر الساطع عالي الكثافة ولا يفضي إلى الكثير من أي شيء - مثل انتشار الموجات اللاسلكية. هذا ما يحدث في الليل. إذن ما هو الأسود؟ تلك هي "النقاط الساخنة" - مناطق التأين المكثفة. يمكن أن تحدث بشكل عشوائي ، ويمكن أن يساعدها النشاط الشفقي - ويبدو أنه يمكن تتبعها لنشاط دش النيزك.
هل هذا دليل إيجابي على أن GE 4D Ionosphere هي طريقة لمشاهدة زخات الشهب عندما تكون الليالي غائمة؟ إذا كنت تتذكر أخذ جميع المتغيرات في الاعتبار ، فقم بالتحديث والتحقق الكل بياناتك ولممارسة نماذج التحكم العلمي ، لا يوجد سبب على الإطلاق لعدم قدرة دراسات الهواة في المنزل على توفير التسلية على الأقل لأجزاءنا. برنامج Google Earth 4D Ionosphere معتمد من وكالة ناسا ويستخدمه الطيارون ومشغلو راديو هام ولعلماء الأرض وحتى الجنود ... فلماذا لا يكون علماء الفلك الهواة أيضًا؟
انا…
إخلاء المسؤولية: تمت كتابة هذه المقالة وبحثها بدافع الفضول من قبل تامي بلوتنر ولا تعكس نتائج أو أبحاث أو تطبيقات المصادر المذكورة فيه. بعبارة أخرى ، لا تقول ناسا أنه يمكنك استخدامها لمشاهدة زخات الشهب ولا تفعل Google - ولكن لا أحد يقول أننا لا نستطيع تجربتها! يرحب المؤلف بمعلومات وانتقادات وتعليقات إضافية ...
