Seit Ian O'Neill vom Space Magazine die Idee des 4D-Ionosphären-Tools von Google Earth zum ersten Mal vorstellte, fragte ich mich, ob die durch einen Meteoritenschauer verursachten ionosphärischen Veränderungen von Personen mit ein wenig Wissen und dem Programm unterschieden und genutzt werden könnten . Warum so lange warten, bevor ich erzähle, was ich entdeckt habe? Denn jede Art von Untersuchung dieser Art erfordert eine lange Geschichte wissenschaftlicher methodenbasierter Kontrollen, viel Forschung, weltweite Beobachtungen und… einige Meteoritenschauer.
Lassen Sie uns zunächst ganz kurz und einfach über die Ionosphäre der Erde sprechen - Ihre wesentliche letzte Grenze vor dem Weltraum. Die Ionosphäre ist nach den Ionen benannt, die hauptsächlich von energetischen Teilchen der Sonne und des Weltraums selbst erzeugt werden. Diese Ionen bilden eine elektrische Schicht, die Radiowellen reflektiert und in Schichten angeordnet ist. Während des Beschusses entstehen neue Ionen und ältere zerfallen, wenn sie mit freien Elektronen konfrontiert werden. Dies ist eine Kontrolle. Das Gleichgewicht der Ionisationsmenge, die zu einem bestimmten Zeitpunkt durch ein bestimmtes Gerät beobachtet wird - und abhängig von der Sonnenaktivität, der Tageszeit, der Jahreszeit und sogar der Höhe.
Die F-Schichten (F1 und F2) der Ionosphäre sind die höchsten und auch die am wahrscheinlichsten von den Sonnenbedingungen betroffenen. Während der Tagesstunden werden F und F1 stärker ionisiert und gehen tiefer in die unterschiedliche Himmelschemie der F2-Zone ein. Nachts gibt es nur eine starke F-Schicht, die im Verlauf der Nacht verblasst. Darunter befindet sich die E-Schicht, die völlig unvorhersehbar ist und nachts nur verschwindet. Am nächsten an der Erde befindet sich die D-Schicht, die sich bei Sonneneinstrahlung bildet und sich nachts auflöst. Dies sind alles auch Steuerungsmodelle, die mit dem Google Ionosphere-Tool leicht zu erkennen sind. Natürlich gibt es immer völlig unvorhersehbare Dinge, die auftreten können, aber bedenken Sie, dass ich diese Kontrollmodelle erstelle, während ich die Sonnenaktivität, das Auroraloval und sogar die terrestrischen Wettermuster bis zu einem gewissen Grad überwache.
Dank der Magie des Internets konnte ich in den letzten Monaten live mit Beobachtern auf der ganzen Welt chatten, da an ihren Standorten Meteorschauer aufgetreten sind, und vergleichen, was sie visuell bestätigen können, mit dem, was ich mit dem überwachen kann GE 4D Ionosphärenwerkzeug. Manchmal wären die Ergebnisse nicht so gut und manchmal wäre es geradezu erstaunlich. Der Schlüssel zum Verständnis des Ganzen ist der Vergleich der Kontrollproben und eine Menge Arbeit. Aber bevor wir uns mit dem beschäftigen, was es braucht, wollte ich einen harten wissenschaftlichen Beweis dafür, dass Meteorschauer wirklich die Ionosphäre beeinflussen, also machte ich mich auf die Suche nach Studien.
McNeil (et al.): „Ein umfassendes Modell der Auswirkungen eines großen Meteoritensturms auf die Ionosphäre der Erde wird vorgestellt. Das Modell umfasst Massenverteilungen von Meteorströmen auf der Grundlage visueller Größenbeobachtungen, ein Differentialablationsmodell der wichtigsten meteorischen Metalle, Fe und Mg, sowie eine hochmoderne Modellierung der Chemie und des Transports von meteorischen Metallatomen und -ionen nach der Abscheidung. Besonderes Augenmerk wird auf die Möglichkeit der direkten ionischen Abscheidung von Metallspezies gelegt. Das Modell wird validiert, indem die Auswirkung jährlicher Meteorschauer auf die Häufigkeit von Metallatomen und Ionen im Hintergrund berechnet wird. In Übereinstimmung mit In-situ-Messungen beim Duschen wird ein Anstieg der Metallionendichte um bis zu 1 Größenordnung beobachtet. Das Modell wird für einen hypothetischen Leonid-Meteoritensturm der Größenordnung von 1966 durchgeführt. Das Modell sagt die Bildung einer Schicht von Metallionen im ionosphärischen E-Bereich voraus, die Spitzendichten von etwa 1 x 105 cm & supmin; ³ erreicht, was einer 2 entspricht Größenordnungserhöhung der Dichte der ruhenden Nacht-E-Region. Obwohl sporadische E-Schichten, die diese Dichte erreichen oder überschreiten, relativ häufig sind, unterscheidet sich der Effekt darin, dass er in der Größenordnung von Tagen anhält und über fast die Hälfte des Globus beobachtet werden würde. Die Modellvorhersagen stimmen mit den verfügbaren Leonid-Sturmdaten von 1966 überein. Insbesondere die Beobachtung einer verstärkten sporadischen E-Aktivität vor dem Morgengrauen deutet auf eine effiziente Kollisionsionisation von meteorischen Metallen hin, wie im Modell angenommen. “
Sprechen wir jetzt darüber, was passiert, wenn Meteore die Ionosphäre passieren. Hier unten auf dem Boden „Oooh und Aaaah“ über dem hübschen Sternschnuppen, aber dort oben beginnt ein Prozess namens Ablation - dieses Meteoritenpartikel erwärmt sich und Atome kochen ab. Abhängig von der Energie und der Kollision mit einem Luftmolekül ionisieren diese abgetragenen Meteoratome ein Elektron und erzeugen ein positiv geladenes Ion und ein negativ geladenes Elektron. Die Säuglingsionen beginnen sich abzukühlen, nachdem sie etwa zehnmal zugeschlagen wurden. Dies dauert zwischen einem Bruchteil einer Millisekunde bei 80 km und einer Millisekunde bei 110 km (nach Jones, 1995). Während dieser Übergangsphase kann die Plasmadichte direkt um den Meteoriten einen großen Struktursprung machen, der eine große Säule oder Spur einer verstärkten Ionisation erzeugt. Studien haben gezeigt, dass sich diese Säulen in einem „blütenartigen“ Muster öffnen und denen ähneln, die in der Nähe von Aurora (Farley und Balsley) auftreten. Diese verstärkten Ionisationsbereiche können einen Durchmesser von mehreren Kilometern haben, aber die freien Elektronen und das Gas rekombinieren sehr schnell. Dies bedeutet, dass die Beobachtung weit verbreiteter Ionosphärenmodelle auf sporadische Aktivitäten nicht sehr produktiv ist. Wenn jedoch ein vorhersehbarer Meteorschauer in großem Maßstab auftritt, sind die Dinge anders.
Danielis (et al.): „Mehr als 40 Raketenflüge durch die Hauptschicht der meteorischen Ionisation, die in der Nähe von 95 km ihren Höhepunkt erreicht, haben die Konzentrationen der meteorischen Metallionen untersucht. Fünf dieser Flüge wurden während oder nahe der Spitzenzeiten eines Meteoritenschauers durchgeführt. In jeder der letzteren Studien wurde angenommen, dass die beobachteten Meteorionenionenkonzentrationen eine Folge der Dusche sind. Diese Messungen wurden nicht durch Basislinienbeobachtungen ergänzt, die für ähnliche ionosphärische Bedingungen unmittelbar vor dem Duschen durchgeführt wurden, und es wurden keine strengen quantitativen Vergleiche unter Verwendung durchschnittlicher Verteilungen ohne Dusche durchgeführt. Um den Einfluss der Dusche auf die Ionosphäre weiter zu untersuchen, wurden alle veröffentlichten Höhenprofile der Ionenkonzentration, die von Raketen im meteorischen Ionisationsregime erhalten wurden, gescannt, um eine digitale Datenbank mit meteorischen Ionenkonzentrationen zu entwickeln. Diese Daten werden verwendet, um das erste empirische Höhenprofil der Metallionen bereitzustellen. Die durchschnittlich beobachteten Mg + -Konzentrationen sind niedriger als diejenigen, die das bisher umfassendste Modell liefert (McNeil et al., 1996). Dieses zusammengestellte Datenensemble liefert Belege dafür, dass Meteorschauer einen signifikanten Einfluss auf die durchschnittliche Zusammensetzung der Ionosphäre haben. Obwohl die beobachteten Meteorschichten sehr unterschiedlich sind, wiesen die während der Meteorschauer beobachteten Spitzenwerte der Gesamtmetallionenkonzentrationen in mittleren Breiten am Tag Konzentrationen auf, die mit den höchsten Konzentrationen vergleichbar waren oder diese überstiegen, die in den gleichen Höhenregionen während gemessen wurden Nicht-Duschperioden. “
Fazit… Kann Google 4D Ionosphere wichtige Meteorschaueraktivitäten erkennen oder nicht? Hier sind einige Dinge, die Sie beachten sollten, bevor Sie es versuchen. Jedes Mal, wenn Sie das Ionosphären-Tool verwenden, müssen Sie die CAPS-Website (Communication Alert and Prediction System) besuchen und die neuesten Informationen zum Einstecken abrufen. Verwenden Sie gleichzeitig die Seite SPIDR (Space Physics Interactive Data Resource), um sich zu vergewissern Kontrollumstände. Jetzt können Sie loslegen! Ohne diesen Bericht in den letzten Monaten mit all meinen Kontrollbildern zu überladen (und bitte verzeihen Sie, dass ich kein Meister darin bin, Bilder zu manipulieren), möchte ich Ihnen zeigen, was ich habe ...
Was Sie hier sehen, ist eine Zusammenstellung der Google 4D-Ionosphäre über Nordamerika im Zeitraum vom 11. August, beginnend mit der Dämmerung an der Ostküste und endend am 12. August im Morgengrauen der Westküste. Dies ist eine Zeitleiste dessen, was über Nacht während des Perseid Meteor Shower-Gipfels 2008 passiert ist, wobei auch die visuelle Meteoraktivität bestätigt wurde. Wenn Sie Blau sehen, sehen Sie eine erträglich gute Ionosphäre - gut für Radiowellen, niedrige Dichte, Sonnenlicht usw. Helles Rot ist eine hohe Dichte, die für vieles nicht förderlich ist - wie die Ausbreitung von Radiowellen. Das passiert nachts. Was ist also schwarz? Das sind die „Hot Spots“ - intensive Ionisationsbereiche. Sie können zufällig auftreten, sie können durch Auroralaktivität unterstützt werden - und anscheinend können sie auf Meteorschaueraktivität zurückgeführt werden.
Ist dieser Beweis positiv, dass die GE 4D-Ionosphäre eine Möglichkeit ist, Meteorschauer zu beobachten, wenn die Nächte bewölkt sind? Wenn Sie daran denken, alle Variablen zu berücksichtigen, aktualisieren und überprüfen Sie sie alle Ihre Daten und die Ausübung wissenschaftlicher Kontrollmodelle gibt es überhaupt keinen Grund, warum Amateurstudien zu Hause unsere Teile nicht zumindest amüsieren können. Google Earth 4D Ionosphere wird von der NASA unterstützt und von Piloten, Amateurfunkern, Erdwissenschaftlern und sogar Soldaten verwendet. Warum nicht auch Amateurastronomen?
Ich bin…
Haftungsausschluss: Dieser Artikel wurde von Tammy Plotner aus Neugier verfasst und recherchiert und spiegelt nicht die Ergebnisse, Forschungen oder Anwendungen der darin angegebenen Quellen wider. Mit anderen Worten, die NASA sagt nicht, dass Sie damit Meteorschauer beobachten können, und Google auch nicht - aber niemand sagt, wir können nicht damit experimentieren! Der Autor freut sich über zusätzliche Informationen, Kritik und Kommentare…
