Новый метод наблюдения за электрической активностью атмосферы Земли поможет лучше прогнозировать, когда и как космическая непогода повлияет на наземные и спутниковые коммуникации человечества.
Ночью заряженные частицы от солнца, пойманные магнитосферой Земли, падают в атмосферу. Ударные частицы вырывают электроны из атомов в атмосфере, создавая одновременно красоту и хаос. Эти высокоэнергетические взаимодействия вызывают красочные северное и южное сияния. Но есть и минус: они рассеивают радиосигналы, нанося ущерб наземным и спутниковым коммуникациям.
Ученые отслеживают электрическую активность в ионосфере, измеряя распределение плазмы — формы, которую принимает материя, когда положительные ионы отделяются от своих электронов. Делая это, эксперты стремятся улучшить точность прогноза того, как электромагнитная энергия влияет на технологии и устройства землян.
Анализировать плазму в ионосфере — сложная задача. Ее распределение быстро меняется, а движения часто непредсказуемы. Кроме того, особая физика столкновений делает обнаружение истинного движения в нижней ионосфере чрезвычайно нелегким делом, пишет Phys.org.
Используя набор данных из радиолокационной системы ICEBEAR, эксперт по изучению ионосферы Магнус Иварсен и его коллеги применили новый алгоритм, который обнаруживает кластеры радиолокационных эхо-сигналов, указывающих на плазменные структуры размером до метра в поперечнике, и отслеживает их движение в ионосфере. По перемещению этих структур ученые могут делать выводы о свойствах электрического поля, вызывающего их движение.
