Извержение подводного вулкана Тонга нарушило спутниковые сигналы на другом конце Земли

Международная команда с помощью спутниковых и наземных наблюдений за ионосферой доказала, что волна атмосферного давления от вулканического извержения может порождать экваториальную плазменную пузырь (EPB) в ионосфере, серьезно нарушая спутниковую связь. Результаты опубликованы в журнале Scientific Reports.

Ионосфера, особенно её F-слой (150–800 км над поверхностью), критически важна для дальней радиосвязи и работы систем GPS, так как отражает и преломляет радиоволны. Нарушения могут вызываться неоднородностями, такими как EPB — пузыревидные структуры с повышенной плотностью плазмы, задерживающие радиосигналы. Гипотеза связывала их образование с атмосферными волнами от наземных событий, например, извержений. Мощнейшее подводное извержение вулкана Тонга предоставило идеальный случай для проверки. Ученые использовали спутники Arase (для детекции EPB) и Himawari-8 (для фиксации волн давления), а также наземные наблюдения. Они зафиксировали нерегулярную структуру электронной плотности над экватором после прихода волн от извержения.

"Результаты показали, что EPB сгенерировались в экваториальной и низкоширотной ионосфере над Азией в ответ на приход волн давления от извержения у Тонга", — отметил Ацуки Синборы. Команда также сделала неожиданное открытие: колебания в ионосфере начались на несколько минут или часов раньше прихода ударных волн, что указывает на необходимость пересмотра модели связи геосферы, атмосферы и космосферы. Кроме того, EPB распространилась гораздо дальше, чем предсказывали модели, достигнув пространства за пределами ионосферы.

"Это исследование значимо не только с научной, но и с практической точки зрения — для прогноза космической погоды и предотвращения сбоев", — подчеркнул Синборы. Наблюдения показали, что масштабные события могут создавать "дыры" в ионосфере даже в условиях, считавшихся невозможными в обычной ситуации, что пока не учитывается в моделях прогнозирования.