В январе 2022 года извержение вулкана Хунга-Тонга-Хунга-Хаапай было грандиозным. Это было самое сильное извержение в мире за последние десятилетия и настолько мощное, что даже в высоких слоях атмосферы все перепуталось.
Под водой происходит стихийное бедствие, а высоко вверху связь со спутниками замирает. Извержение вулкана Тонга у одноименного острова в южной части Тихого океана в начале 2022 года еще раз показывает, что все на Земле связано со всем остальным.
Когда подводный вулкан извергался сильнее, чем любой другой до этого, ударная волна пробежала вокруг Земли несколько раз и повлияла на перенос радиоволн высоко в атмосфере. Об этом исследовательская группа сообщила в научном журнале «Scientific Reports».
С самого начала эксперты в окружении Ацуки Синбори из японского Университета Нагоя оценили данные из так называемой F-области ионосферы. Ионосфера расположена в верхней части земной атмосферы. Там ультрафиолетовое излучение солнца ионизирует молекулы и атомы, то есть выбивает электроны из их оболочек, так что остается положительно заряженный ион. Физики также говорят о плазме в контексте ионизированных частиц.
Концентрация ионов наиболее высока примерно на высоте от 150 до 800 километров над поверхностью Земли, в области F, которая и была в центре внимания экспертов. Эта область важна для передачи сигналов со спутников и систем позиционирования GPS на большие расстояния, поскольку радиоволны преломляются, отражаются и направляются к Земле.
В течение дня в области F образуется градиент плотности, электроны с наибольшей плотностью собираются вблизи экватора. Однако с наступлением темноты или из-за других внешних воздействий система может запутаться. Тогда возникают области повышенной плотности плазмы, которые растут и образуют пузырькоподобную структуру.
Эксперты говорят об «экваториальном плазменном пузыре» (EPB), который задерживает передачу радиоволн. Например, во время операции армии США «Анаконда» в восточном Афганистане в марте 2002 года EPB смог нарушить связь между спутником и вертолетом.
Теперь выяснилось, что волны давления после огромных вулканических извержений, подобных тому, что произошло у берегов Тонга, также являются одним из факторов, вызывающих возмущение в ионосфере. Проанализированные спутниковые данные выявили неравномерную электронную плотность над экватором вскоре после того, как волны давления от извержения вулкана прошли через этот регион.
Первый автор Шинбори интерпретирует результаты исследования следующим образом: «результаты показали, что из-за извержения в южной части Тихого океана EPB могут формироваться в ионосфере на экваторе вплоть до низких широт в Азии».