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A equipe descobre que a recente erupção do vulcão Tonga causou distúrbios significativos no plasma espacial em escala global
Este evento vulcânico foi extraordinariamente poderoso, liberando energia equivalente a 1.000 bombas atômicas do tamanho implantado em 1945. Os cientistas sabem que erupções vulcânicas explosivas e terremotos podem desencadear
Por Nancy Wolfe Kotary - 24/03/2022


Distúrbios ionosféricos itinerantes após uma erupção no reino de Tonga, no Oceano Pacífico Sul, medido a partir das redes globais de receptores GNSS. O eixo horizontal mostra o tempo; o eixo vertical mostra a distância. As áreas amarelas dentro do envelope da linha branca, marcadas por setas fiduciais, são distúrbios ionosféricos aprimorados no conteúdo total de elétrons (TEC). A distância é medida ao longo dos loci do Grande Círculo com origem em Tonga. A distância positiva e negativa mostra TIDs se propagando tanto para o norte quanto para o sul de Tonga. O antípoda da erupção está no norte da África, a aproximadamente 21.000 km de Tonga. Os TIDs levaram de 17 a 18 horas para chegar ao antípoda e o mesmo tempo para retornar a Tonga no dia seguinte. Crédito: Shunrong Zhang / Observatório Haystack

A recente erupção do vulcão Hunga Tonga-Hunga Ha'apai de Tonga, às 04:14:45 UT em 15 de janeiro, foi recentemente confirmada como tendo lançado grandes distúrbios globais de longo alcance na atmosfera da Terra.

Usando dados registrados por mais de 5.000 receptores terrestres do Sistema Global de Navegação por Satélite (GNSS) localizados em todo o mundo, os cientistas do MIT Haystack Observatory e seus parceiros internacionais da Universidade do Ártico da Noruega observaram evidências substanciais de ondas atmosféricas geradas por erupções e suas impressões ionosféricas 300 quilômetros acima da superfície da Terra durante um longo período. Essas ondas atmosféricas ficaram ativas por pelo menos quatro dias após a erupção e deram três voltas ao redor do globo. Distúrbios ionosféricos passaram pelos Estados Unidos seis vezes, primeiro de oeste para leste e depois no sentido inverso.

Este evento vulcânico foi extraordinariamente poderoso, liberando energia equivalente a 1.000 bombas atômicas do tamanho implantado em 1945. Os cientistas sabem que erupções vulcânicas explosivas e terremotos podem desencadear uma série de ondas de pressão atmosférica, incluindo ondas acústicas, e que podem perturbar a parte superior atmosfera algumas centenas de quilômetros acima do epicentro. Quando sobre o oceano, eles podem desencadear ondas de tsunami e, portanto, distúrbios na atmosfera superior.
Os resultados desta erupção de Tonga surpreenderam esta equipe internacional, particularmente em sua extensão geográfica e duração de vários dias. Essas descobertas, em última análise, sugerem novas maneiras pelas quais as ondas atmosféricas e a ionosfera global estão conectadas.

Um novo estudo relatando os resultados, liderado por pesquisadores do MIT Haystack Observatory e da Arctic University of Norway, foi publicado em 23 de março na revista científica Frontiers in Astronomy and Space Sciences .

Os autores acreditam que os distúrbios sejam um efeito das ondas de Lamb; essas ondas, batizadas em homenagem ao matemático Horace Lamb, viajam à velocidade do som globalmente sem muita redução na amplitude. Embora estejam localizadas predominantemente perto da superfície da Terra, essas ondas podem trocar energia com a ionosfera através de caminhos complexos. Como afirmado no novo artigo, "as ondas de Lamb predominantes foram relatadas antes como respostas atmosféricas à erupção do Krakatoa em 1883 e outros riscos geográficos. Este estudo fornece a primeira evidência substancial de suas impressões de longa duração na ionosfera global".

Haystack vem montando observações de rede GNSS global para estudar diariamente informações importantes sobre o conteúdo total de elétrons desde 2000. O observatório compartilha esses dados com a comunidade geoespacial internacional para permitir pesquisas inovadoras em uma variedade de fronteiras, desde efeitos de tempestades solares até baixas atmosféricas forçando. Uma forma particular de clima espacial causada por ondas ionosféricas, distúrbios ionosféricos viajantes (TIDs) são frequentemente excitados por processos que incluem entradas repentinas de energia do sol, clima terrestre e distúrbios causados ​​pelo homem. Por exemplo, os cientistas do Haystack usaram as observações do TID para fornecer a primeira evidência de que os eclipses solares podem desencadear ondas de arco na atmosfera da Terra.

O autor principal Shun-Rong Zhang diz: "Somente tempestades solares severas são conhecidas por produzir propagação global TID no espaço por várias horas, se não por dias; erupções vulcânicas e terremotos normalmente produzem distúrbios ionosféricos apenas dentro de milhares de quilômetros. Ao detectar essas erupções significativas induzidas por distúrbios ionosféricos no espaço em distâncias muito grandes, encontramos não apenas a geração de ondas Lamb e sua propagação global ao longo de vários dias (muitas vezes monitoradas como ondas sonoras no solo para cumprimento dos Tratados de Proibição Abrangente de Testes Nucleares), mas também uma nova No final, os sinais da superfície e da atmosfera mais baixa podem fazer um barulho alto, mesmo nas profundezas do espaço."

Além desses resultados, os cientistas do Haystack continuam estudos adicionais sobre a geração de severos efeitos climáticos espaciais da erupção de Tonga.

 

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