Mokslo ir technologijų pasaulis

2020 m. rugpjūčio 4 d., gyventojai netoli Libano Beiruto uosto su siaubu stebėjo, kaip vienas didžiausių užfiksuotų nebranduolinių, žmonių sukeltų sprogimų visiškai suniokojo uostą ir miesto pastatus, palikdamas šimtus žuvusiųjų, tūkstančius sužeistų ir šimtus tūkstančių benamiais.

Sprogimo seisminė banga buvo jaučiama visame pasaulyje – seisminės stotys už maždaug 500 kilometrų užfiksavo jo sukeltą drebėjimą.

Dabar paaiškėjo, kad dėl Beiruto sprogimo virpėjo aukščiausi atmosferos sluoksniai, o gauti duomenys galėtų padėti ateityje stengtis stebėti ginklų bandymus, kuriuos atliko nesąžiningos valstybės.

Mokslininkai iš Indijos nacionalinio technologijos instituto ir Japonijos Hokkaido universiteto, išmatavo elektros sutrikimus jonosferoje, ir nustatė, kad sprogimas buvo panašus į daugelio ugnikalnių išsiveržimų poveikį.

„Mes nustatėme, kad sprogimas sukėlė bangą, kuri judėjo jonosferoje pietų kryptimi maždaug 0,8 kilometro per sekundę greičiu“, - sakė Hokaido universiteto Žemės ir planetos mokslininkas Kosuke Heki.

Jonosferai, esančiai 50 kilometrų aukštyje ir tęsiantis į kosmosą šimtų kilometrų būdingas didelis skaičius laisvų elektronų, kuriuos Saulės spinduliuotė išlaisvina iš dujų molekulių.

Komanda sprogimo dieną naudojo pasaulinės navigacijos palydovų sistemos (GNSS) siunčiamų mikrobangų transliacijų fazių svyravimus, kad apskaičiuotų elektronų pasiskirstymo pokyčius, o tai savo ruožtu rodė akustinių bangų buvimą dujose.

Mokslininkai matuodami bangas, sklindančias per mūsų atmosferos aukštuosius sluoksnius, aptinka ugnikalnių ir slaptų branduolinių bandymų pėdsakus.

Vienas pirmųjų eksperimentinių bandymų panaudoti pasaulinės padėties nustatymo palydovo (GPS) technologiją paviršiaus sprogimams matuoti įvyko 1990-ųjų viduryje. Mokslininkai pasinaudojo trimis didžiuliais požeminiais sprogimais anglies kasykloje Vajominge, JAV, norėdami ištirti, kaip reagavo jonosfera.

Tačiau šiuo atveju rasti neryškius Beiruto sprogimo pėdsakus buvo nelengva. Įvykus sprogimui vakare ir artėjant saulėlydžiui, jonosferos nelygumai, vadinami pusiaujo plazmos burbuliukais, galėjo visiškai užmaskuoti signalą.

Laimei, tuo metu nebuvo jokių šių burbuliukų požymių, todėl mokslininkams buvo gana aiškus vaizdas, kaip sprogimas sklinda per viršutinę atmosferą garso greičiu.

Mokslininkai palygino Beiruto sprogimo poveikį jonosferai su panašiais randais, kuriuos paliko nemažai neseniai įvykusių vulkanų išsiveržimų Japonijoje. Palyginus 2004 m. Japonijos viduryje įvykusį Asamos ugnikalnio išsiveržimą su Beiruto sprogimu, pastarasis buvo žymiai paveikesnis atmosferai.