Monitorowanie pogody kosmicznej będzie łatwiejsze. Pomogły… telefony

Jonosfera i jej znaczenie

Jonosfera to warstwa atmosfery Ziemi rozciągająca się od około 50 do 1000 km nad powierzchnią planety. Zawiera dużą ilość naładowanych cząstek, które powstają w wyniku działania promieniowania słonecznego. To właśnie dzięki niej fale radiowe mogą być odbijane i rozpraszane, co umożliwia ich transmisję na duże odległości. Zmapowanie tej części atmosfery ma kluczowe znaczenie dla poprawy sygnału GPS, a jeszcze ważniejsze może być dla skuteczniejszego śledzenia kosmicznej pogody, a szczególnie takich zjawisk jak burze słoneczne.

W jonosferze krążą naładowane cząsteczki – jony i elektrony. Promieniowanie słoneczne uderza w tę warstwę, uwalniając z niej część wolnych elektronów, co zmienia ich gęstość. To właśnie wahania tej gęstości są najczęstszą przyczyną błędów w systemach nawigacji satelitarnej.

Naukowcy z Google’a oraz czołowych amerykańskich uniwersytetów wykorzystali miliony telefonów z systemem Android do opracowania precyzyjnej mapy jonosfery. Wyniki swojej pracy opublikowali w prestiżowym czasopiśmie naukowym Nature.

Badacze podkreślają, że ich mapa jonosfery jest dla niektórych obszarów znacznie dokładniejsza niż dane uzyskane z tradycyjnych systemów monitorowania. Dlaczego zdecydowali się na użycie telefonów komórkowych? Pojedynczy telefon dostarcza dość niedokładnych danych, ale połączone w rozległą sieć urządzenia stają się niezwykle czułym instrumentem naukowym. Co istotne, podczas badania zadbano o prywatność użytkowników – nie identyfikowano poszczególnych urządzeń.

Nowa metoda mapowania jest szczególnie przydatna w regionach pozbawionych stacji monitorujących, takich jak Indie, Azja Południowo-Wschodnia czy Afryka Środkowa.

Polecamy: Nieprzewidywalne zagrożenie burzami słonecznymi

Nowe możliwości dla GPS. Burze słoneczne precyzyjnie monitorowane

Głównym celem badania była poprawa jakości sygnału GPS. Dzięki lepszemu zrozumieniu warunków w jonosferze systemy nawigacyjne będą mogły dokładniej odróżniać, na przykład, autostrady od dróg dojazdowych.

Jednak naukowcy nie ograniczyli się wyłącznie do poprawy nawigacji. Równie ważnym aspektem ich pracy jest lepsze monitorowanie pogody kosmicznej, która ma ogromny wpływ na funkcjonowanie urządzeń elektronicznych. W obliczu narastających obaw związanych z ryzykiem poważnych burz słonecznych nowe narzędzia stają się niezwykle istotne.

Jak powstawała mapa jonosfery

W badaniach wykorzystano dane z telefonów komórkowych, które zostały zebrane przy pomocy satelitów GPS oraz europejskiego systemu Galileo. Analizowano dane od 200 tysięcy do 2 milionów urządzeń na godzinę, co pozwoliło uzyskać około 40 milionów pomiarów dziennie. Dane były organizowane w grupy według miejsca i czasu, co pozwoliło ustalić optymalną siatkę o rozdzielczości 70 km i 10-minutowych przedziałach czasowych.

Polecamy: HOLISTIC NEWS: Psychologia spisków. Tak wierzymy w absurdalne teorie #OBSERWACJE

Burze słoneczne są globalnym zagrożeniem

Burze słoneczne, które wyrzucają w kierunku Ziemi ogromne ilości plazmy, stanowią poważne zagrożenie dla całego świata. Zakłócają działanie sieci elektroenergetycznych oraz radiowych, co może prowadzić do problemów z systemami reagowania kryzysowego i funkcjonowaniem opieki zdrowotnej.

Jednym z najpoważniejszych przypadków była burza słoneczna z 1989 roku, która spowodowała awarię sieci energetycznej w kanadyjskiej prowincji Quebec, pozostawiając miliony ludzi bez prądu przez dziewięć godzin. Ostatnia wielka burza słoneczna miała miejsce w maju 2024 roku. Spowodowała zakłócenia w komunikacji satelitarnej oraz systemach nawigacyjnych, a także przerwy w dostawach energii elektrycznej w niektórych regionach. Jednocześnie niezwykłe zorze polarne były widoczne na szerokościach geograficznych, gdzie zwykle się ich nie obserwuje, co dostarczyło spektakularnych widoków.

Prognozowanie burz słonecznych

Choć burze słoneczne można przewidzieć, ich dokładne prognozowanie wciąż stanowi wyzwanie. Naukowcy monitorują aktywność Słońca, analizując plamy i rozbłyski, które mogą zwiastować wyrzuty masy koronalnej (ang. coronal mass ejection, CME). Dzięki teleskopom i satelitom można ocenić, czy CME zmierza w stronę Ziemi, oraz oszacować jego prędkość. To pozwala na wydanie ostrzeżeń z wyprzedzeniem od kilku godzin do kilku dni. Jednak intensywność burzy staje się znana dopiero wtedy, gdy dociera ona do naszej planety.

Polecamy: Zmyślone badania, fałszywe wyniki. Nauka padła ofiarą oszustów