Um eclipse solar total: atente para as ondas
Durante um eclipse solar total a Lua vem diretamente entre o Sol ea Terra, lançando uma sombra escura que atravessa terra e mar.Agora, pesquisadores de Taiwan e Japão têm mostrado que essa sombra cria uma bolsa de ar de alta pressão que corta o clima muito parecido com um barco através da água - deixando um rastro discernível. Bem como confirmar uma previsão de 40 anos de idade, a descoberta pode ter implicações na forma como os testes nucleares são monitorados.
Juntamente com uma região de mergulhar nas trevas, um eclipse também provoca um resfriamento súbito da atmosfera. O efeito que isso tem sobre a pressão atmosférica é complicada e não devidamente compreendida. Alguns lugares legais mais rápido que outros, a criação de regiões onde a pressão aumenta e regiões onde ela diminui.
Jianlin Liu da Central da Universidade Nacional de Taiwan, e colegas usaram a tecnologia Global Positioning System (GPS) para confirmar uma previsão de 40 anos de idade, que "barcos de sombra" são criados na atmosfera durante um eclipse. Estes são pensados ​​para ser bolsas de ar de alta pressão diretamente sob a sombra da Lua que abrir caminho através de baixa pressão do ar muito parecido com um barco empurrando através da água.

Ondas de proa e na popa

De fato, o fenômeno pode ser entendido em termos de um barco de brinquedo em uma banheira. Se o barco está a cair na água, ondulações vão espalhar-se a uma velocidade fixa. Se o barco é movido para frente, gera ondas na sua proa (frente), uma vez que empurra a água para fora do caminho e, na sua popa (traseira) como a água corre para preencher o espaço atrás. Se o barco é empurrado mais rapidamente do que ondas se propagam através da água, frentes de onda sucessivas vai se acumulam e as ondas crescem até se tornarem instáveis ​​e quebram.
Em 1970 George Chimonas e Colin Hines, da Universidade de Toronto usaram modelos de computador da atmosfera para prever que, durante um eclipse solar, duas bolsas de ar de alta pressão seria criado, viajando a mais de 3.200 km / h - um de 30 km nível acima do solo, o outro a uma altitude de 80 km. Uma vez que este é muito mais rápido que a velocidade do som no ar, estes "barcos de sombra" criaria arco e ondas de popa na atmosfera.
Naquele mesmo ano, dois físicos da Universidade de Stanford relataram evidências possíveis dessas ondas de pressão - conhecida como ondas de gravidade acústico - proveniente de um eclipse solar.Mas ondas de gravidade acústico pode ser causada por várias fontes, tais como terremotos, explosões nucleares e até trovoadas.Portanto, uma grande quantidade de dados e modelagem matemática sofisticada são necessários para dizer que um determinado conjunto de ondas definitivamente veio de uma fonte particular - e ao longo dos próximos quatro décadas os cientistas não tinham sido capazes de identificar inequivocamente ondas de gravidade acústico a partir de um eclipse solar.

Golpe de sorte

Então, em 22 de julho de 2009, os pesquisadores tiveram sorte.Entre 10:00 e 11:00 um eclipse total do Sol cruzou o Japão e Taiwan - regiões que são cobertas por densas redes de receptores GPS baseados em terra. Liu e seus colegas estavam na mão para registrar o evento com cerca de 13.000 receptores GPS e analisar os dados coletados.
A equipe usou os sinais de GPS a flutuações mapa no conteúdo eletrônico total (TEC) na ionosfera - a parte superior da atmosfera acima de cerca de 85 km de altitude. A TEC fornece uma proxy para a pressão atmosférica, permitindo aos pesquisadores ver arco distintas e ondas de popa dos barcos sombra pela primeira vez. Eles mediram um intervalo de cerca de 30 minutos entre a proa ea popa ondas, o que lhes permitiu calcular que os barcos sombra foram cerca de 1700 km de comprimento.
Enquanto as ondas de proa e na popa foram finalmente observados, Liu é cauteloso ao dizer que a explicação padrão para o efeito - bolsões de alta pressão forçando seu caminho através de regiões de baixa pressão - é incontestável. "Muito provavelmente nós pensamos que é regiões de alta pressão, mas não temos os números exatos para que o que observamos são os fatos;. Nós ainda precisamos de tempo e esforço para descobrir o que realmente aconteceu naquela atmosfera", explicou.
Jean-Bernard Minster, um geofísico do Instituto Scripps de Oceanografia, na Califórnia acredita que o principal importância da obra não reside no que ela nos diz sobre os eclipses solares, mas em seus avanços no monitoramento da ionosfera. "Do ponto de vista do acompanhamento do tratado de proibição de testes nucleares, sendo capaz de entender o que distúrbios ionosféricos olhar como e quais as suas fontes podem ser é realmente importante."
O trabalho é descrito em Geophys. Res. Lett. 38 L17109 .