"Herzschlag" der Atmosphäre der Erde aus dem Weltraum erkannt

Blitze am Himmel über der Erde etwa 50 Mal pro Sekunde, ein Platzen der elektromagnetischen Wellen zu schaffen, dass Kreis um die Atmosphäre des Planeten.

Einige dieser Wellen zu kombinieren und Erhöhung der Festigkeit, Erstellen von etwas wie einen atmosphärischen Herzschlag, den Wissenschaftler aus dem Boden erkennen und nutzen, um besser zu verstehen, die Zusammensetzung der Atmosphäre und das Wetter, die, das es generiert.

Zum ersten Mal haben Wissenschaftler dieser Herzschlag erkannt – genannt Schumann-Resonanz – aus dem Weltraum. Diese Erkennung war überraschend, denn die Resonanz gedacht wurde, um auf einen bestimmten Bereich der Atmosphäre, zwischen dem Boden und eine Schicht der Erdatmosphäre genannt die Ionosphäre beschränkt werden.

"Forscher nicht erwarten, diese Resonanzen im Weltraum zu beobachten", sagte Fernando Simoes, ein Wissenschaftler bei der NASA Goddard Space Flight Center in Greenbelt, MD. ", aber es stellt sich heraus, dass Energie Austritt und damit sich viele Möglichkeiten eröffnen, unseren Planeten von oben zu studieren." [Video: undichte Lightning Wellen]

Simoes Co-Autor eine Studie über die Erkennung dieser Resonanz von der US Air Force Communications/Ausfall Prognose Navigationssystem (C/Mid) Satelliten gemacht.

Wie funktioniert Resonanz

Simoes das Resonanzphänomen wie folgt erklärt: Denken Sie an eine Schaukel. Wenn Sie die Schaukel schieben, so wie es oben auf seinen Bogen trifft, fügen Sie Geschwindigkeit. Schieben Sie es nach hinten in der Mitte seiner Schaukel, und Sie werden es verlangsamen.

Wenn es darum Resonanz tritt nicht ein, wegen einen Swing-wie Stoß, Wellen, sondern weil eine Reihe von überlappenden Wellen werden synchronisiert, so dass die Gewindespitzen Line-up mit den anderen Wappen und die Tröge Line-up mit den anderen Trögen. Dies führt natürlich zu einer viel größeren Welle als ein wo die Kuppen und Wannen gegenseitig aufheben.

Durch Blitzschlag erzeugten Wellen sehen nicht wie die wechselvollen Wellen des Ozeans, sondern sie schwingen noch mit Regionen mehr Energie und weniger Energie.

Diese Wellen bleiben im Inneren eine atmosphärische Decke erstellt durch die Unterkante der Ionosphäre, die mit geladenen Teilchen gefüllt ist und beginnt etwa 60 Meilen (96 km) bis in den Himmel gefangen.

Die Resonanz der Blitz erzeugt Wellen geschieht nur in einen bestimmten Sweet Spot, wo die Welle mindestens ist (oder zweimal drei Zeiten, etc.), solange der Umfang der Erde. Dies ist eine extrem niederfrequente Welle, die so niedrig wie 8 Hertz (Hz) werden können – einige hundert - tausend - Mal niedriger als die niedrigste Frequenz Funkwellen verwendet, um Signale zu senden, bis ein Uhr / UKW-Radio.

Wie diese Welle um die Erde fließt, trifft es sich wieder an der perfekte Ort so, dass die Kuppen und Wannen ausgerichtet sind, verursacht die Wellen in Resonanz zu handeln und Pumpen Sie das ursprüngliche Signal.

Ein neues tool

Während sie im Jahre 1952 vorhergesagt worden war, waren nicht Schumann Resonanzen zuverlässig bis in die 1960er Jahre gemessen. Seitdem haben Wissenschaftler entdeckt, dass Variationen in den Resonanzen Änderungen in den Jahreszeiten, Sonnenaktivität, Aktivität in der Erde magnetische Umgebung, in Wasser Aerosolen in der Atmosphäre und andere erdgebunden Phänomene entsprechen.

"Gibt es Hunderte, vielleicht Tausende von Studien über dieses Phänomen und wie es Hinweise zum Verständnis der Erdatmosphäre, hält", sagte Co-Studienautor und Goddard Wissenschaftler Rob Pfaff. "Aber sie sind alle auf Bodenmessungen basieren."

C/Mid-Satelliten gemessen sie aus einer Höhe von 250 bis 500 Meilen (400-800-km). Das Team fand machte die Resonanz zeigt sich in fast jedem Umlauf C/Mid um die Erde, die Beispiele für 10.000 addiert.

Während Modelle deuten darauf hin, dass die Resonanzen unter der Ionosphäre gefangen zu sein, hat Energie bekannt, um durch auslaufen. Die Ergebnisse bedeutete die Modelle müssen optimiert werden, um die undichte Grenze zu berücksichtigen und auch, dass es ein neues Werkzeug für das Verständnis der Ionosphäre sowie die elektrischen Ereignisse in der Atmosphäre.

"In Kombination mit Bodenmessungen, es bietet uns eine bessere Möglichkeit, Blitz, Gewitter und der unteren Atmosphäre zu studieren," sagte Simoes. "Der nächste Schritt soll herausfinden, wie man am besten verwenden Sie das Tool unter diesem neuen Gesichtspunkt."