Zaćmienie Słońca wpływa na atmosferę Ziemi. Co się wtedy dzieje?

Każdy, kto miał okazję choć raz w swoim życiu zobaczyć całkowite zaćmienie słońca, pamięta to wydarzenie do końca życia. Jest coś fascynującego i skrajnie nienaturalnego w tym, że w ciągu dnia na krótki czas robi się ciemno niczym w nocy. Można jednak mylnie pomyśleć, że zdarzenie to jest jedynie ciekawym i rzadkim spektaklem na nieboskłonie, ale nie ma na nic wpływu. Wszak chwilę po całkowitym zaćmieniu, Słońce znowu się pojawia i wszystko wraca do normy.
Zaćmienie Słońca wpływa na atmosferę Ziemi. Co się wtedy dzieje?

Tak jednak nie jest. Jak się okazuje, każde zaćmienie Słońca ma istotny i mierzalny wpływ na strukturę i dynamikę jonosfery, jednej z górnych warstw atmosfery. To właśnie ta warstwa atmosfery składa się z naładowanych cząstek, jonów i elektronów, a na dodatek odbija i rozprasza fale radiowe. Nagłe zmniejszenie strumienia promieniowania słonecznego wskutek przesłonięcia Słońca przez Księżyc niemal natychmiast wpływa na budowę jonosfery. A warto tutaj zauważyć, że wszelkie zmiany jonosfery mogą wpływać na wszystkie systemy nawigacji i komunikacji radiowej na Ziemi i na orbicie okołoziemskiej.

Na przestrzeni lat naukowcy obserwujący zmiany zachodzące w jonosferze zidentyfikowali kilka istotnych komponentów, do których dochodzi podczas każdego zaćmienia Słońca.

Najbardziej intuicyjną zmianą jest oczywiście zmiana temperatury. Spadek ilości promieniowania docierającego do jonosfery powoduje niemal natychmiastowe jej ochłodzenie. Zmiana struktury temperatur wywołuje z kolei zmianę gęstości jonosfery i przedziału wysokości, w jakich ona występuje.

Czytaj także: Mimo pandemii tłumy turystów podziwiały całkowite zaćmienie Słońca w Chile [ZDJĘCIA]

Zważając na to, że promieniowanie słoneczne jest głównym źródłem jonizacji cząstek w górnych warstwach atmosfery, osłabnięcie strumienia promieniowania słonecznego odpowiedzialnego za ten proces musi także wpływać na poziom jonizacji. Jak przekonują badacze, największy spadek poziomu jonizacji, a tym samym spadek gęstości elektronów w jonosferze podczas zaćmienia obserwuje się na wysokościach od 60 do 90 km nad powierzchnią Ziemi.

Powyższe dwa czynniki, tj. spadek temperatur oraz zmniejszenie strumienia promieniowania jonizującego prowadzą z kolei do zmniejszenia liczby elektronów w jonosferze. To z kolei ma bezpośredni wpływ na propagację fal radiowych, szczególnie na wysokich częstotliwościach. To właśnie one bowiem bazują na odbiciu jonosferycznym.

Wszystkie powyższe aspekty mogą w zależności od sytuacji prowadzić do powstawania krótkotrwałych, ale zauważalnych anomalii atmosferycznych, takich jak chociażby dziury jonosferyczne. Zmiany tego typu zazwyczaj zakłócają sygnały radiowe, ale także systemy nawigacji GPS na ograniczonym obszarze Ziemi.

Okazuje się zatem, że zaćmienia Słońca, choć rzadkie, stanowią doskonałą okazję do badania jonosfery Ziemi i jej reakcji na wszelkie zmiany intensywności promieniowania słonecznego. Zważając na to, że doskonale wiemy kiedy i gdzie dojdzie do kolejnego zaćmienia, naukowcy mogą z wyprzedzeniem przygotowywać się do obserwacji tych reakcji za pomocą szerokiej palety instrumentów obserwacyjnych, poczynając od jonosond, odbiorników GPS, systemów radarowych. Dane z tych obserwacji pozwalają następnie stworzyć całościowy obraz stanu jonosfery podczas tego nietypowego zjawiska.

Choć zmiany atmosfery ziemskiej podczas zaćmienia są istotne, to jednak ograniczone są one jedynie do obszaru, w którym faktycznie dochodzi do zaćmienia, i znikają niemal natychmiast po zakończeniu zaćmienia, gdy do jonosfery powraca standardowy, stały strumień promieniowania słonecznego.

Cóż, trzeba tutaj jednak zauważyć, że z terenu naszego kraju w najbliższym czasie nikt takich obserwacji raczej nie będzie prowadził. Jakby nie patrzeć, najbliższe obrączkowe zaćmienie Słońca widoczne będzie w Polsce już za 52 lata, 13 lipca 2075 roku. Jeżeli jednak chcielibyśmy zobaczyć prawdziwe całkowite zaćmienie Słońca, musimy poczekać dodatkowe 60 lat, do 7 października 2135 roku, a i tak wtedy musielibyśmy się upewnić, że znajdziemy się na Dolnym Śląsku lub w Małopolsce, bo tylko tam będzie widoczna faza całkowitego zaćmienia. Obawiam się jednak, że nawet zdrowy tryb życia, sport i ograniczenie spożycia niezdrowego pożywienia nie pozwoli nam do tego czasu dotrwać.

Więcej:zaćmienie