The didžiuliai sprogimai pataikė į Starship mega raketą t, kurią pernai sunaikino „SpaceX“, taip pat paliko vieną didžiausių kada nors atrastų „skylių“ jonosferoje – ploną oro sluoksnį viršutiniuose atmosferos sluoksniuose. Tyrimo rezultatas parodė, kad skylė tęsėsi tūkstančius kilometrų ir truko beveik valandą 1.

Jurijus Jasiukevičius, tyrimo bendraautorius ir atmosferos fizikas iš Saulės ir žemės fizikos instituto Irkutske (Rusija), sako, kad trikdymo mastas nustebino jo komandą: „Tai reiškia, kad mes nesuprantame atmosferoje vykstančių procesų“. Jis priduria, kad tokie reiškiniai turi ateities pasekmių autonominės transporto priemonės gali turėti tikslios palydovinės navigacijos. Rezultatai paskelbti rugpjūčio 26 dGeofizinių tyrimų laiškaipaskelbta.

Rekordinė raketa

Praėjusių metų lapkričio 18 dieną „SpaceX“ paleido savo raketą „Starship“ – didžiausią ir galingiausią kada nors pastatytą raketą – iš paleidimo aikštelės Boka Čikoje, Teksase. Pirmoji „Starship“ pakopa skirta saugiai grįžti į paviršių ir būti pakartotinai panaudota, tačiau ji sprogo netrukus po to, kai atsiskyrė nuo viršutinės pakopos, maždaug 90 kilometrų (55 mylių) virš Meksikos įlankos. Po kelių minučių savaiminio susinaikinimo mechanizmas viršutinėje pakopoje sukėlė antrą sprogimą maždaug 150 kilometrų aukštyje.

Jasiukevičiui ir jo bendradarbiams buvo smalsu, kaip tokie didžiuliai sprogimai gali paveikti jonosferą – atmosferos sluoksnį, besitęsiantį maždaug nuo 50 iki 1000 kilometrų virš jūros lygio, kur saulės spinduliuotė gali atimti kai kurias oro molekules iš jų elektronų. Rezultatas yra toks, kad nedidelę jonosferos masės dalį sudaro elektronai ir teigiamai įkrauti jonai, o likusios oro molekulės lieka neutralios. Tikslus jonizuotų ir neutralių molekulių santykis skiriasi priklausomai nuo tokių veiksnių kaip aukštis ir platuma.

Šis santykis įtakoja greitį, kuriuo pasaulinės navigacijos palydovų skleidžiamos radijo bangos sklinda jonosferoje. Santykio pokyčiai turi skirtingą poveikį skirtingiems radijo dažniams. Tai leidžia tyrėjams išmatuoti jonizacijos greitį realiu laiku, lyginant radijo bangų greitį dviem skirtingais dažniais, aiškina Yasyukevičius.

Šie duomenys buvo naudojami dešimtmečius, norint parodyti, kaip įvykiai patinka žemės drebėjimas požeminiai branduolinių ginklų bandymai paveikia jonosferą. Šie natūralūs ir žmogaus sukelti trikdžiai gali laikinai neutralizuoti saulės spinduliuotės poveikį, rekombinuojant elektronus ir jonus į neutralias molekules.

Oro neutralizavimas

Komanda ištyrė viešai prieinamus duomenis iš daugiau nei 2500 antžeminių stočių Šiaurės Amerikoje ir Karibų jūros regione, kurios priima palydovinės navigacijos signalus. Jie nustatė, kad „Starship“ sprogimai sukėlė smūgines bangas, sklindančias greičiau nei garso greitis, paversdamos jonosferą neutralia atmosfera – „skyle“ – beveik valandai visame regione nuo Jukatano pusiasalio Meksikoje iki JAV pietryčių. Raketos išmetamosios dujos gali sukelti chemines reakcijas, kurios sukuria laikinąsias skyles jonosferoje net nesant sprogimo, tačiau šiuo atveju pačios smūginės bangos turėjo kur kas didesnį poveikį, aiškina Yasyukevičius.

„Mane sužavėjo šis atvejo tyrimas“, - sako Kosuke Heki, Hokaido universiteto Sapore (Japonija) geofizikas, kuris buvo atviras šio straipsnio apžvalgininkas. Tačiau jis mano, kad cheminis didelio gaisro poveikis buvo pagrindinė skylės priežastis.

Skylė nebuvo tokia didelė, kaip ta skylė Ugnikalnio išsiveržimas Tongoje 2022 m. pradžioje sukėlė, sako Heki, tačiau jis viršijo tą, kurį sukėlė istorinio meteorito smūgis netoli Čeliabinsko, Rusijoje, buvo sukeltas 2013 metais – didžiausias per šimtmetį.

Jonosferos trikdžiai gali turėti įtakos ne tik palydovinei navigacijai, bet ir ryšiui Radijo astronomija paveikti. Didėjant paleidimo dažniui, šie efektai gali tapti didesne problema.