وجدت دراسة جديدة أنه عندما انطلق ظل القمر عبر الولايات المتحدة خلال كسوف الشمس الأمريكي العظيم في أغسطس الماضي ، سافر الظل بسرعة كبيرة بحيث خلق أمواجًا في الغلاف الجوي العلوي للأرض.
أثناء كسوف الشمس ، يمر القمر بين الشمس والأرض ، ويلقي بظلها في مسار ضيق عبر أجزاء من الكوكب. منذ السبعينيات ، اشتبه الباحثون في أن ظل القمر ، الذي ينتقل بسرعات تفوق سرعة الصوت خلال الكسوف الشمسي ، يمكن أن يخلق موجات في الأيونوسفير - جزء من الغلاف الجوي العلوي للأرض والذي يحتوي على جسيمات مشحونة إلكترونيًا.
لكن الباحثين قالوا لـ Live Science إنهم لم يتمكنوا من إثبات ذلك حتى الآن.
موجات القوس
اشتبه الباحثون في أن ظل القمر يمكن أن "يُحدث موجات" لأنه عندما ينتقل القمر بين الشمس والأرض ، فإن ظلها يحجب طاقة الشمس ، ويبرد المنطقة تحتها بسرعة. ولكن لأن الظل يتحرك بسرعة كبيرة ، يتم إعادة تسخين أي شيء في أعقابه بسرعة. وكتب الباحثون في الدراسة أن هذا التغير المفاجئ في درجة الحرارة يولد موجات في "الغلاف الجوي على ارتفاعات حيث تقوم طبقة الأوزون وبخار الماء بتحويل الإشعاع الشمسي إلى حرارة بكفاءة".
وقال الباحث الرئيسي في الدراسة شون رونج زانج عالم البحث في مرصد هايستاك للتكنولوجيا التابع لمعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا: "إن كسوف أغسطس أتاح فرصة عظيمة لدراسة هذا".
للتحقيق ، استخدم تشانغ وزملاؤه شبكة كثيفة من حوالي 2000 جهاز استشعار عبر أمريكا الشمالية التي كانت تتلقى إشارات من الأقمار الصناعية ، والمعروفة باسم نظام الملاحة الساتلي العالمي (GNSS). وقال تشانغ لعلوم العلوم في بريد إلكتروني إن هناك أجهزة استشعار GNSS "في مجمل الكسوف بأكمله" وفي المناطق المتضررة في جميع أنحاء الولايات المتحدة القارية.
يمكن لهذه المجسات أن تأخذ قياسات دقيقة للغاية. من خلال تحليل البيانات التي جمعتها أجهزة الاستشعار ، يمكن للباحثين تحديد إجمالي محتوى الإلكترون (TEC) في العمود الممتد من أجهزة الاستشعار إلى الأقمار الصناعية ، والتي تقع على بعد حوالي 12000 ميل (20000 كيلومتر) فوق الأرض. وقال تشانغ إن أجهزة الاستشعار هذه يمكنها قياس الفروق في TEC ، مما يسمح للعلماء "باكتشاف الاضطرابات الأيونوسفيرية الدقيقة جدًا".
خلال الكسوف الكلي للشمس في 21 أغسطس ، جمعت أجهزة الاستشعار بيانات عن حركة الإلكترون في الغلاف الجوي العلوي. في الواقع ، كانوا يبحثون عن موجات القوس - تمامًا مثل الموجات التي تتشكل في الماء عند القوس ، أو أمام سفينة متحركة. وقال تشانغ إن الحد الخارجي لمنطقة الصدمة يمكن أن يكون له صدمة أمامية على شكل قوس.
كما بحث الباحثون عن موجات شديدة ، سميت على اسم الجزء الخلفي من القارب الذي يصنع أيضًا موجات أثناء تحركه عبر الماء. قال تشانغ ، الذى عمل مع زملائه فى مرصد هايستاك وجامعة ترومسو فى النرويج ، للقيام بهذه الدراسة "ان موجات القوس المماثلة ، بما فى ذلك الموجات الصارمة ، تحدث ايضا عندما تنتقل الطائرات عبر الهواء بسرعة الصوت".
وكشف تحليلهم أن ظل القمر خلق موجات القوس مع الصدمات الأمامية ، وكذلك الموجات الصارمة. كانت الأمواج كبيرة - على الأقل خط عرض 10 درجات وخط عرض 10 درجات.
وأضاف تشانغ أنهم تحركوا في الغالب على طول الطريق الكلي بسرعة تقارب 670 ميل في الساعة (300 متر في الثانية) واستمروا لمدة ساعة تقريبًا.
وأشار إلى أن هذه الموجات ليست خطيرة. قال تشانغ "ان هذا هدف له اهتمامات علمية اساسا".
وأشار الباحثون في السابق إلى أن دراسة عام 2011 زعمت أنها اكتشفت 55 موجة انحناءة وموجات شديدة ، لكن هذا استند إلى تغطية محدودة فوق شرق آسيا خلال كسوف في 22 يوليو 2009.
