Les éruptions solaires jaillissant du soleil et les orages générés sur Terre ont un impact différent sur l'ionosphère de la planète, qui ont des implications sur la capacité d'effectuer des communications à longue distance.

Une équipe de chercheurs travaillant avec les données collectées par le radar à dispersion incohérente (ISR) de l'observatoire d'Arecibo, satellite, et des détecteurs de foudre à Porto Rico ont pour la première fois examiné les impacts simultanés des orages et des éruptions solaires sur la région D ionosphérique (souvent appelée le bord de l'espace).

Dans la première analyse du genre, l'équipe a déterminé que les éruptions solaires et les éclairs des orages déclenchent des changements uniques à ce bord de l'espace, qui est utilisé pour les communications à longue portée telles que le GPS trouvé dans les véhicules et les avions.

L'oeuvre, dirigé par le professeur assistant de physique New Mexico Tech Caitano L. da Silva a été publié récemment dans la revue Rapports scientifiques , une revue du Nature Publishing Group.

"Ce sont des résultats vraiment excitants, " dit da Silva. " L'une des choses clés que nous avons montrées dans le document est que les signatures provoquées par la foudre et les éruptions solaires sont complètement différentes. Le premier a tendance à créer des appauvrissements en densité électronique, tandis que les deuxièmes améliorations (ou ionisation)."

Alors que le radar AO utilisé dans l'étude n'est plus disponible en raison de l'effondrement du télescope d'AO en décembre 2020, les scientifiques pensent que les données qu'ils ont collectées et d'autres données historiques de l'AO contribueront à faire avancer ce travail.

« Cette étude permet de souligner que, afin de bien comprendre le couplage des régions atmosphériques, l'apport d'énergie d'en bas (provenant des orages) dans la basse ionosphère doit être correctement pris en compte, " dit da Silva. " La richesse des données collectées à AO au fil des ans sera un outil de transformation pour quantifier les effets de la foudre dans la basse ionosphère. "

Une meilleure compréhension de l'impact sur l'ionosphère terrestre contribuera à améliorer les communications.

da Silva a travaillé avec une équipe de chercheurs de l'Observatoire d'Arecibo (AO) à Porto Rico, une installation de la National Science Foundation gérée par l'Université de Floride centrale dans le cadre d'un accord de coopération. Les co-auteurs sont AO Senior Scientist Pedrina Terra, Christiano G. M. Brum, directeur adjoint des opérations scientifiques et Sophia D. Salazar, étudiante au NMT, qui a passé son été 2019 à l'AO dans le cadre de l'expérience de premier cycle en recherche soutenue par la NSF. Salazar a terminé l'analyse initiale des données dans le cadre de son stage sous la supervision des scientifiques principaux.

"L'Observatoire d'Arecibo REU est sans conteste l'une des meilleures expériences que j'ai vécues jusqu'à présent, " dit le jeune homme de 21 ans. " Le soutien et les encouragements fournis par le personnel de l'AO et les étudiants de REU ont fait de l'expérience de recherche tout ce qu'elle était. Il y a eu de nombreuses occasions de réseauter avec des scientifiques d'AO du monde entier, dont beaucoup que je n'aurais probablement jamais rencontrés sans l'AO REU."

Terra et Brum d'AO ont travaillé avec Salazar pour effectuer son analyse de données initiale, l'affiner et fournir une interprétation pour l'étude.

"Le dévouement de Sophia et sa capacité à résoudre les problèmes ont attiré notre attention dès le premier jour du programme REU, " dit Brum. "Ses efforts dans le développement de ce projet ont abouti à la publication dans l'une des revues les plus prestigieuses dans notre domaine."

"Un autre résultat remarquable de ce travail est que pour la première fois, une cartographie de l'occurrence spatiale et saisonnière de la foudre sur la région de l'archipel de Porto Rico est présentée, " dit Brum. " La détection d'un point chaud d'activité d'éclairage concentré dans la partie ouest de la chaîne de montagnes La Cordillera Central de Porto Rico était également intrigante. "