Toen de schaduw van de maan afgelopen augustus tijdens de Great American Solar Eclipse over de Verenigde Staten schoot, reisde de schaduw zo snel dat er golven in de bovenste atmosfeer van de aarde ontstonden, zo blijkt uit een nieuwe studie.
Tijdens een zonsverduistering passeert de maan tussen de zon en de aarde en werpt zijn schaduw op een smal pad over delen van de planeet. Sinds de jaren zeventig vermoeden onderzoekers dat de maanschaduw, die met supersonische snelheden reist tijdens een zonsverduistering, golven zou kunnen creëren in de ionosfeer - een deel van de bovenste atmosfeer van de aarde dat elektronisch geladen deeltjes bevat.
Maar ze konden het tot nu toe niet bewijzen, vertelden de onderzoekers aan WordsSideKick.com.
Bow golven
Onderzoekers vermoedden dat de schaduw van de maan 'golven zou kunnen maken' omdat de schaduw van de zon de energie van de zon blokkeert wanneer de maan zich tussen de zon en de aarde verplaatst, waardoor het gebied eronder snel afkoelt. Maar omdat de schaduw zo snel beweegt, wordt alles in zijn kielzog snel weer opgewarmd. Men dacht dat deze plotselinge temperatuurverandering golven opwekte in "de atmosfeer op hoogten waar de ozonlaag en de waterdamp zonnestraling efficiënt omzetten in warmte", schreven de onderzoekers in het onderzoek.
"De zonsverduistering van augustus bood een geweldige kans om dit te onderzoeken", zegt hoofdonderzoeker Shun-Rong Zhang, onderzoekswetenschapper aan het Massachusetts Institute of Technology Haystack Observatory.
Om dit te onderzoeken, gebruikten Zhang en zijn collega's een dicht netwerk van ongeveer 2.000 sensoren in Noord-Amerika die signalen van satellieten ontvingen, bekend als het wereldwijde navigatiesatellietsysteem (GNSS). Er waren GNSS-sensoren "in de hele verduisteringstotaal" en in getroffen regio's over de hele continentale VS, vertelde Zhang WordsSideKick.com in een e-mail.
Deze sensoren kunnen ongelooflijk nauwkeurige metingen uitvoeren. Door gegevens te analyseren die door de sensoren zijn verzameld, kunnen onderzoekers het totale elektronengehalte (TEC) bepalen in de kolom die zich uitstrekt van de sensoren tot de satellieten, die zich ongeveer 12.000 mijl (20.000 kilometer) boven de aarde bevinden. Deze sensoren kunnen verschillen in TEC meten, waardoor de wetenschappers "zeer fijne ionosferische storingen kunnen detecteren", zei Zhang.
Tijdens de totale zonsverduistering op 21 augustus verzamelden de sensoren gegevens over de beweging van elektronen in de bovenste atmosfeer. In feite waren ze op zoek naar boeggolven - net zoals de golven die zich in het water vormen aan de boeg of voorkant van een bewegend schip. De buitengrens van het impactgebied kan een boogvormige voorste schok hebben, zei Zhang.
De onderzoekers zochten ook naar sterngolven, genoemd naar het achterste deel van een boot die ook golven maakt terwijl deze door water beweegt. "Soortgelijke boeggolven, waaronder hekgolven, komen ook voor wanneer vliegtuigen met de snelheid van het geluid door de lucht reizen", zei Zhang, die samen met zijn collega's van het Haystack Observatory en de Universiteit van Tromso in Noorwegen deze studie deed.
Uit hun analyse bleek dat de schaduw van de maan boeggolven met voorschokken veroorzaakte, evenals hevige golven, zei hij. De golven waren groot - minstens 10 graden lengtegraad bij 10 graden breedtegraad.
Ze bewogen zich meestal langs het pad van totaliteit met bijna 670 mph (300 meter per seconde) en duurden ongeveer 1 uur, voegde Zhang eraan toe.
Deze golven zijn niet gevaarlijk, merkte hij op. 'Het is een object van voornamelijk wetenschappelijke belangen', zei Zhang.
Eerder beweerde een onderzoek uit 2011 55 booggolven en hekgolven te hebben gedetecteerd, maar dit was gebaseerd op beperkte dekking boven Oost-Azië tijdens een zonsverduistering op 22 juli 2009, merkten de onderzoekers op.
