Ученые обнаружили, что извержение вулкана Тонга повлияло на точность GPS над Австралией

Как извержение на Тонге повлияло на ионосферу?

Извержение вулкана на Тонге в январе 2022 года стало одним из крупнейших взрывов в современной истории. Он послал в атмосферу массивный шлейф пепла и газа, создав впечатляющие молнии и ударные волны, которые ощущались по всему миру.

Но извержение имело и другое, менее заметное воздействие: оно создало форму космической погоды, которая нарушила ионосферу, слой земной атмосферы, отражающий радиоволны.

Как пишет Phys.org, ионосфера - это область верхних слоев атмосферы на высоте от 60 до 1000 километров над поверхностью, где солнечное излучение ионизирует молекулы воздуха, создавая плазму из свободных электронов и ионов.

Ионосфера играет важную роль в радиосвязи, так как может отражать или преломлять радиоволны в зависимости от их частоты и угла падения. Одним из наиболее распространенных приложений радиосвязи, использующих ионосферу, является GPS (глобальная система позиционирования). Приемники GPS используют радиосигналы спутников, вращающихся вокруг Земли, для расчета их положения и времени. Однако на эти сигналы влияет ионосфера, что вносит ошибки и задержки в их распространение.

Для исправления этих ошибок приемники GPS используют модели ионосферы, основанные на измерениях с наземных станций и спутников.

Однако, когда ионосфера возмущается такими событиями, как геомагнитные бури или извержения вулканов, эти модели становятся неточными, и приемники GPS теряют свою точность. Это может иметь серьезные последствия для приложений, требующих высокой точности, таких как авиация, навигация, геодезия, горнодобывающая промышленность, сельское хозяйство и строительство.

Извержение на Тонге было настолько мощным, что оно создало волны в ионосфере, которые обогнули планету четыре раза, в течение нескольких дней влияя на GPS в различных частях мира, сообщает ABC News.

Оно также произвело массивный пузырь плазмы, который был обнаружен над Юго-Восточной Азией и был перенесен магнитным полем Земли на север и юг. Этот пузырь, также известный как плазменное истощение или ионосферная дыра, представляет собой область, где плотность электронов намного ниже нормальной. Это приводит к тому, что радиоволны изгибаются или преломляются больше, чем обычно, создавая ошибки и мерцания (быстрые колебания) в сигналах GPS.

Согласно новому исследованию, опубликованному в журнале Space Weather2, этот пузырь был одним из самых больших и продолжительных из когда-либо наблюдавшихся. Он охватывал площадь около 10 миллионов квадратных километров (примерно в два раза больше территории Австралии) и длился более шести часов.

Он на несколько часов нарушил точное позиционирование GPS над северной Австралией, что привело к ошибкам до 50 сантиметров.

Исследование также показало, что этот пузырь был очень редким: за последние 20 лет было зафиксировано только одно подобное событие.

Извержение на Тонге показало нам, как стихийное бедствие на Земле может создать космическую погоду, которая повлияет на наши технологии. Оно также подчеркнуло необходимость улучшения мониторинга и моделирования ионосферы, особенно в регионах, где данных мало или они ненадежны.

Поскольку технологии все больше внедряются в нашу повседневную жизнь, становится все более важным понимать космическую погоду и ее влияние на технологии. Изучая события, подобные этому, мы можем улучшить наши знания об ионосфере и ее динамике, а также разработать более надежные и устойчивые системы связи и навигации.