Fast 80 Jahre später sind die Auswirkungen der gewaltsamen Bombenanschläge des Zweiten Weltkriegs weltweit immer noch zu spüren. Christopher Scott würde wissen, dass zwei seiner Tanten im Alter von nur 9 und 11 Jahren während des Londoner Blitzes, dem achtmonatigen Angriff von Nazi-Deutschland gegen die Briten, getötet wurden.
Diese Luftangriffe hatten nicht nur Auswirkungen auf Generationen von Familien. Scott, ein Weltraum- und Atmosphärenphysiker an der University of Reading in Großbritannien, stellte kürzlich fest, dass die Bomben auch am Rande des Weltraums zu spüren waren.
Durch Durchsuchen der Archivdaten entdeckte Scott, dass Stoßwellen der Bomben die Ionosphäre, die äußerste Schicht der Erdatmosphäre, kurzzeitig schwächten.
Vom Blitz bis zur Bombe
In der Ionosphäre zwischen 80 und 600 Kilometern über dem Boden entstehen Auroren und Astronauten an Bord der Internationalen Raumstation. Gasatome in dieser Schicht der Atmosphäre werden durch Sonnenstrahlung angeregt und bilden elektrisch geladene Ionen. Die Dichte und Höhe der Elektronen, der negativ geladenen Teilchen, in der Ionosphäre kann schwanken.
"Die Ionosphäre ist weitaus variabler als durch Sonnenaktivität erklärt werden kann", sagte Scott gegenüber Live Science.
Scotts frühere Untersuchungen hatten gezeigt, dass Blitze die Ionosphäre verbessern können. Er wollte herausfinden, ob dies an der explosiven Energie des Blitzes oder seiner elektrischen Ladung lag. Also machte er sich auf die Suche nach gut dokumentierten Explosionen am Boden und verglich die historischen Daten mit Archivdaten des Radio Research Center in Slough, wo Wissenschaftler die Dichte der Ionosphäre mithilfe von Funkimpulsen gemessen hatten, die über einen Bereich von Kurzwellenfrequenzen gesendet wurden .
Scott sagte, er habe ursprünglich vorgehabt, die Auswirkungen des Londoner Blitzes zu untersuchen, aber es gibt nur wenige Informationen über das Timing und die Munition, die für diese Überfälle verwendet wurden. Als Alternative stellte Scotts Kollege Patrick Major, ein Historiker an der Universität Reading, eine Datenbank über die Bombardierung Berlins zwischen 1943 und 1944 zur Verfügung und verwies Scott auf andere Datensätze über Luftangriffe der Alliierten in Europa.
Stoßwellen
Jeder Überfall setzte die Energie von mindestens 300 Blitzeinschlägen frei, sagte Scott, und historische Berichte vom Boden zeugen von der weitreichenden Kraft von Bomben wie den 22.000 Pfund. (10.000 Kilogramm) Britischer "Grand Slam".
"Bewohner unter den Bomben würden sich routinemäßig daran erinnern, von den Druckwellen explodierender Luftminen durch die Luft geworfen worden zu sein, und Fensterflügel und Türen würden aus ihren Angeln gesprengt", sagte Major in einer Pressemitteilung.
Als die Forscher die Aufzeichnungen über die Reaktion der Ionosphäre um die Zeit von 152 großen Luftangriffen der Alliierten in Europa betrachteten, stellten sie fest, dass die Elektronenkonzentration aufgrund der Stoßwellen der Bomben signifikant abnahm. Die Ergebnisse wurden heute (25. September) in der Zeitschrift Annales Geophysicae veröffentlicht.
"Ich konnte einen Effekt in den ionosphärischen Aufzeichnungen des Vereinigten Königreichs durch Bombenangriffe in mehr als 1.000 km Entfernung feststellen", sagte Scott. "Das hat mich überrascht."
Ingo Mueller-Wodarg, ein Planetenforscher am Imperial College London, der nicht an der Studie beteiligt war, sagte, die Forschung sei "eine gute Demonstration, wie die Ionosphäre durch Aktivitäten am Boden beeinflusst wird, obwohl sie sich viele zehn bis hundert Kilometer über dem Meeresspiegel befindet." Boden."
Die Auswirkungen der Stoßwellen wären vorübergehend und würden weniger als einen Tag dauern. "Die Ionosphäre wird weitgehend durch Sonnenstrahlung gesteuert", sagte er gegenüber Live Science. "Die Bombardierung ist im Vergleich dazu eine kleine Auswirkung."
Scott fügte hinzu, dass die Schwächung der Ionosphäre die Effizienz der kurzwelligen Funkkommunikation beeinträchtigt haben könnte, die sich darauf stützte, dass die Ionosphäre die Signale über große Entfernungen reflektierte.
Moderne Technologien wie GPS sind von Störungen in der Ionosphäre betroffen. Eine andere Studie, die Anfang dieses Jahres veröffentlicht wurde, ergab, dass die massive Schockwelle beim Start einer SpaceX Falcon 9-Rakete im Jahr 2017 ein vorübergehendes Loch in der Ionosphäre verursachte, das möglicherweise ein oder zwei Stunden später die Navigationssignale gestört hat.
Nächste Schritte
Mueller-Wodarg stellte fest, dass seit langem darüber spekuliert wird, ob Erdbeben die Ionosphäre beeinflussen, mit gemischten Ergebnissen. "Diese Studie unterstützt nachdrücklich den Vorschlag, dass Ereignisse am Boden, die jede Art von Stoßwelle oder starken Impulsen erzeugen, in der Ionosphäre zu spüren sind", so Mueller-Wodargtold Live Science.
Scott sagte, er wolle auch herausfinden, ob Gewitter, Vulkane und Erdbeben mit ähnlichen Methoden erkannt werden können.
Derzeit digitalisiert er auch frühere ionosphärische Daten aus Großbritannien, um diese Informationen online zu stellen, damit Freiwillige helfen können, weitere Auswirkungen auf die Ionosphäre zu identifizieren. Dies könnte Scott helfen, zu verstehen, warum Blitze die Ionosphäre beeinflussen.
"Die ionosphärische Schicht, die wir als Reaktion auf die Bombardierung gesehen haben, war viel höher als die in der Blitzstudie verwendete, da es die einzige ist, für die derzeit digitale Daten existieren", sagte Scott. "Dies ist einer der Gründe, warum ich die ionosphärischen Daten digitalisieren möchte, damit wir sehen können, ob die durch Blitze verstärkte Schicht auch durch Bombenangriffe verstärkt wird. Nur dann können wir mit Sicherheit sagen, ob der Blitzeffekt vorliegt aufgrund von Stoßwellen oder elektrischem Strom - oder beidem. "
