Las erupciones solares que salen del sol y las tormentas eléctricas generadas en la Tierra impactan la ionosfera del planeta de diferentes maneras, que tienen implicaciones para la capacidad de realizar comunicaciones de largo alcance.

Un equipo de investigadores que trabaja con datos recopilados por el radar de dispersión incoherente (ISR) en el Observatorio de Arecibo, satélites y los detectores de rayos en Puerto Rico han examinado por primera vez los impactos simultáneos de tormentas eléctricas y erupciones solares en la región D ionosférica (a menudo referida como el borde del espacio).

En el primero de este tipo de análisis, el equipo determinó que las erupciones solares y los rayos de las tormentas eléctricas provocan cambios únicos en ese borde del espacio, que se utiliza para comunicaciones de largo alcance como el GPS que se encuentra en vehículos y aviones.

La obra, dirigido por el profesor asistente de física de New Mexico Tech Caitano L. da Silva fue publicado recientemente en la revista Informes científicos , una revista del Nature Publishing Group.

"Estos son resultados realmente emocionantes, "dice da Silva." Una de las cosas clave que mostramos en el documento es que las firmas impulsadas por rayos y llamaradas solares son completamente diferentes. El primero tiende a crear reducciones en la densidad de electrones, mientras que las segundas mejoras (o ionización) ".

Si bien el radar AO utilizado en el estudio ya no está disponible debido al colapso del telescopio de AO en diciembre de 2020, Los científicos creen que los datos que recopilaron y otros datos históricos de AO serán fundamentales para avanzar en este trabajo.

"Este estudio ayuda a enfatizar que, para comprender completamente el acoplamiento de las regiones atmosféricas, la entrada de energía desde abajo (de tormentas eléctricas) a la ionosfera inferior debe contabilizarse adecuadamente, "Dice da Silva." La gran cantidad de datos recopilados en AO a lo largo de los años será una herramienta transformadora para cuantificar los efectos de los rayos en la ionosfera inferior ".

Una mejor comprensión del impacto en la ionosfera de la Tierra ayudará a mejorar las comunicaciones.

da Silva trabajó con un equipo de investigadores en el Observatorio de Arecibo (AO) en Puerto Rico, una instalación de la Fundación Nacional de Ciencias administrada por la Universidad de Florida Central bajo un acuerdo cooperativo. Los coautores son Pedrina Terra, científica senior de AO, El subdirector de operaciones científicas Christiano G. M. Brum y Sophia D. Salazar, una estudiante de NMT que pasó su verano de 2019 en la AO como parte de la Experiencia de Pregrado de Investigación respaldada por la NSF. Salazar completó el análisis inicial de los datos como parte de su pasantía con la supervisión de científicos superiores.

"El Observatorio de Arecibo REU es sin duda una de las mejores experiencias que he tenido hasta ahora, "dice el joven de 21 años." El apoyo y el aliento brindados por el personal de AO y los estudiantes de REU hicieron que la experiencia de investigación fuera todo lo que fue. Hubo muchas oportunidades para establecer contactos con científicos de AO de todo el mundo, muchos de los cuales probablemente nunca hubiera conocido sin el AO REU ".

Terra y Brum de AO trabajaron con Salazar tomando su análisis de datos inicial, refinándolo y proporcionando interpretación para el estudio.

"La dedicación de Sophia y su capacidad para resolver problemas llamaron nuestra atención desde el primer día del programa REU, "Dice Brum." Sus esfuerzos en el desarrollo de este proyecto dieron como resultado la publicación en una de las revistas más prestigiosas de nuestro campo ".

"Otro resultado notable de este trabajo es que, por primera vez, se presenta un mapeo de la ocurrencia espacial y estacional de rayos sobre la región del archipiélago de Puerto Rico, "Dice Brum." También fue intrigante la detección de un punto de actividad de iluminación concentrado en la parte occidental de la Cordillera Central de Puerto Rico ".