Добавить новость
smi24.net
News in English
Июнь
2024

Alphabet Soup: NASA’s GOLD Finds Surprising C, X Shapes in Atmosphere

0

5 min read

Alphabet Soup: NASA’s GOLD Finds Surprising C, X Shapes in Atmosphere

Who knew Earth’s upper atmosphere was like alphabet soup?

NASA’s Global-scale Observations of the Limb and Disk (GOLD) mission has revealed unexpected C- and X-shaped formations in an electrified layer of gas high above our heads called the ionosphere.

While these alphabetical shapes have been observed before, GOLD sees them more clearly than other instruments have and is now finding them where and when scientists didn’t expect. Their surprise appearances prove that we have more to learn about the ionosphere and its effects on communication and navigation signals that pass through it.

Earth’s Dynamic Interface to Space

Extending some 50 to 400 miles overhead, the ionosphere becomes electrically charged during the daytime when sunlight strikes our planet and its energy knocks electrons off atoms and molecules. This creates a soup of charged particles, known as plasma, that allows radio signals to travel over long distances.

Near Earth’s magnetic equator, charged particles are funneled upward and outward along magnetic field lines, creating two dense bands of particles north and south of the equator that scientists call crests. As night falls and the Sun’s energy fades, low-density pockets in the plasma, called bubbles, can form in the ionosphere. Because of their varying density, the crests and bubbles can interfere with radio and GPS signals.

Under the combined influence of gravity and Earth’s electric and magnetic fields, charged particles in the ionosphere flow upward and outward away from Earth’s magnetic equator, forming two dense bands, or crests, to the north and south of the equator. Learn more here.
NASA’s Scientific Visualization Studio

While previous observations provided brief glimpses of crests and bubbles in the ionosphere, GOLD monitors these features over extended periods of time. That’s thanks to its geostationary orbit, which circles our planet at the same rate Earth rotates, allowing GOLD to hover over the Western Hemisphere.

Unexpected X-Shaped Crests from Quiet Conditions

The ionosphere is sensitive to disturbances from both space and terrestrial weather. GOLD has previously revealed that after a solar storm or huge volcanic eruption, the crests in the ionosphere can merge to form an X shape. But now, GOLD has seen an X shape form on multiple occasions when there were no such disturbances — what scientists refer to as “quiet time.”

“Earlier reports of merging were only during geomagnetically disturbed conditions — it is an unexpected feature during geomagnetic quiet conditions,” said Fazlul Laskar, of the University of Colorado’s Laboratory for Atmospheric and Space Physics (LASP), who is the lead author of a paper about this discovery published in April 2024 by the Journal of Geophysical Research: Space Physics.

Observations from NASA’s GOLD mission shows charged particles in the ionosphere forming an X shape on Oct. 7, 2019. (The colors indicate the intensity of the ultraviolet light emitted, with yellow and white indicating the strongest emission, or highest ionospheric density.)
F. Laskar et al.

These unexpected appearances tell scientists that something else must be involved in forming these X shapes. Computer models suggest that the X could develop when changes in the lower atmosphere pull plasma downward.

“The X is odd because it implies that there are far more localized driving factors,” said Jeffrey Klenzing, a scientist at NASA’s Goddard Space Flight Center in Greenbelt, Maryland, who studies the ionosphere. “This is expected during the extreme events, but seeing it during ‘quiet time’ suggests that the lower atmosphere activity is significantly driving the ionospheric structure.”

This visualization shows a bright, horizontal X-shaped feature appearing in the ionosphere on Oct. 7, 2019, as observed by NASA’s GOLD mission. Each of GOLD’s observations cover about 45 degrees in longitude and proceed from east to west, alternating between the Northern and Southern hemispheres. Rayleigh is a unit for measuring the amount of light (in this case, ultraviolet light). See more visualizations from NASA’s Scientific Visualization Studio.
NASA’s Scientific Visualization Studio

C-Shaped Bubbles Point to Strong Turbulence

GOLD has also found surprising C-shaped plasma bubbles that point to other puzzling dynamics influencing the ionosphere.

Most plasma bubbles appear long and straight, forming along magnetic field lines. But some bubbles are curved into C shapes and reverse-C shapes, which scientists think are shaped by terrestrial winds. Computer models suggest a C-shape forms if winds increase with altitude at the magnetic equator and a reverse-C forms if the winds decrease with altitude.

“It’s a little like a tree growing in a windy area,” explains Klenzing. “If the winds are typically to the east, the tree starts to tilt and grow in that direction.”

In a paper published in November 2023 in the Journal of Geophysical Research: Space Physics, LASP scientist Deepak Karan and colleagues report that GOLD has observed C-shaped and reverse-C-shaped plasma bubbles appearing surprisingly close together — as close as about 400 miles apart (roughly the distance between Baltimore and Boston).

Images from NASA’s GOLD mission show C-shaped and reverse-C-shaped plasma bubbles appearing close together in the ionosphere on Oct. 12, 2020, and Dec. 26, 2021.
D. Karan et al.

“Within that close proximity, these two opposite-shaped plasma bubbles had never been thought of, never been imaged,” said Karan. To have wind patterns change course in such a small area, Karan thinks some sort of strong turbulence — like a vortex, wind shear, or tornado-like activity — is likely at play in the atmosphere.

“The fact that we have very different shapes of bubbles this close together tells us that the dynamics of the atmosphere is more complex than we expected,” Klenzing said.

These close pairings appear to be rare, with only two instances recorded by GOLD so far. Yet because these features can disrupt critical communication and navigation technology, “It’s really important to find out why this is happening,” Karan said. “If a vortex or a very strong shear in the plasma has happened, this will completely distort the plasma over that region. Signals will be lost completely with a strong disturbance like this.”

This visualization shows C-shaped and reverse-C-shaped plasma bubbles appearing close together in the ionosphere on Oct. 12, 2020, and Dec. 26, 2021, as observed by NASA’s GOLD mission. The bubbles appear as dark blue vertical features extending between two bright (dense) crests. See more visualizations from NASA’s Scientific Visualization Studio.
NASA’s Scientific Visualization Studio

Scientists hope GOLD’s continued observations, combined with those from other heliophysics missions, can help unlock these mysteries of the ionosphere and their effects on our lives.

By Vanessa Thomas
NASA’s Goddard Space Flight Center, Greenbelt, Md.








Сеть клиник «Будь Здоров» открыла первый травмпункт сети на базе клиники на Сретенке

Благотворительная акция ко Всемирному Дню офтальмологии от детских глазных клиник «Ясный Взор»

Время для душевных встреч

Один год в двадцатилетней истории Marins Москва Пражская


Today in History: July 28, US Army airplane crashes into Empire State Building

Weah’s agent: One Juventus director ‘is creating problems’

Buy? Sell? The SF Giants’ case for both scenarios

Dear Abby: Our son was clean and fit until Emily came along


Уральцу грозит двухлетний срок за убийство лебедя

Туманное утро в Турчасово...

Исторические фантазии и реалии. Часть 5

Где живут и на чем ездят самые аварийные водители России?


Bloody fighting game Invincible VS gets its most brutal character yet in Comic-Con trailer

Fretless — The Wrath of Riffson — музыка спасёт мир. Рецензия

Today's Wordle answer for Monday, July 28

Quarantine Zone creator reveals 3 reasons the zombie sim went viral on TikTok



Ускоряя эволюцию автомобильного интеллекта: Группа Geely и StepFun представляют совместную экспозицию на Всемирной конференции по искусственному интеллекту 2025 года

Приключения в Дагестане: Comedy Radio рекомендует «Атель-Матель»

Только смелым покоряются моря

Слушатели ENERGY отправятся на «Пикник Афиши» в Петербурге


Слушатели ENERGY отправятся на «Пикник Афиши» в Петербурге

Связь с Туктамышевой, синдром Шляттера, максимальные баллы по ЕГЭ. Что известно про Петра Гуменника, который поедет на Олимпиаду

В Москве самым продаваемым автомобилем стал кроссовер Geely Monjaro

От «Лебединого озера» до «Дон Кихота»: Relax FM приглашает на балет


Прогноз погоды на сегодня, 30 июля

Массовые сбои в зафиксировали в работе Steam у российских пользователей

Кто первый на бюджет?.. Вузы Татарстана готовят приказы о зачислении

Самолеты из Москвы в Петропавловск-Камчатский значатся на табло по расписанию


Рахимова обыграла Шарму и вышла в основную сетку турнира WTA в Монреале

Радукану вспомнила, как предложила Рыбакиной выступить в парном разряде

Сафиуллин вышел во 2-й круг турнира в Торонто, где сыграет с Руудом

Весной его дисквалифицировали за мат, а теперь он герой Универсиады. Кто такой Владимир Сидоренко?


Мать двоих больных детей Расима Гилязова: «Мы день и ночь «разговариваем»с Богом»

Прогноз погоды на сегодня, 30 июля

Эксперт Панкратов объяснил русофобию фон дер Ляйен ее личными комплексами

Сергей Иванов: Благодаря трассе М12 начали развиваться туристические проекты


Музыкальные новости

В Италии поднимается огромная общественная волна в поддержку Гергиева

Концерт Егора Крида в Екатеринбурге перенесли из-за проблем с продажей билетов

Певец Арсений Бородин заявил, что ему не интересна жизнь Ивлеевой после разрыва

"Это разбило мне сердце": Рита Дакота объявила о завершении концертной деятельности в России


Приключения в Дагестане: Comedy Radio рекомендует «Атель-Матель»

Слушатели ENERGY отправятся на «Пикник Афиши» в Петербурге

Благотворительная акция ко Всемирному Дню офтальмологии от детских глазных клиник «Ясный Взор»

Только смелым покоряются моря


ЦБ готовится к новому решению: как изменится ключевая ставка и что ждет рынок недвижимости

Кажетта Ахметжанова: 5 вещей в кошельке, которые блокируют поступление денег

Греф представил Путину отчет о деятельности Сбербанка.

Матвиенко указала на возможности для сотрудничества у Кубы при статусе партнера БРИКС


Сотрудники ОМОН Росгвардии помогли пострадавшему в ДТП на МКАД

В Москве 2 будет ограничено движение автомобилей

Ускоряя эволюцию автомобильного интеллекта: Группа Geely и StepFun представляют совместную экспозицию на Всемирной конференции по искусственному интеллекту 2025 года

Культовый BAW 212 уже в России


Путин поделился достижениями России в области технологий искусственного интеллекта.

"Ъ": Москва облегчила жизнь молдаванам в России

Греф представил Путину отчет о деятельности Сбербанка.

Путин: рост Сбербанка обеспечивает стабильность банковской системы.


Новый штамм COVID-19 переносится как легкая форма ОРВИ


Депутата ЗакСа Ленобласти Ивана Апостолевского задержали за пост с Навальным*


МЧС: пострадавшие в санатории Кисловодска находятся в состоянии средней тяжести

Обрушение в санатории "Москва" в Кисловодске: пострадали двое отдыхающих

Мэр Кисловодска Моисеев: под завалами грунта в санатории может быть человек

Благотворительная акция ко Всемирному Дню офтальмологии от детских глазных клиник «Ясный Взор»


Чтобы убрать Зеленского, США достаточно показать ему одну папку: вот почему Киев упал в ноги Трампу


Сотрудница подразделения столичного главка Росгвардии завоевала «золото» на чемпионате войск по легкоатлетическому кроссу

В День парашютиста героем рубрики «Знай наших» стал сотрудник вневедомственной охраны столичного главка Росгвардии младший лейтенант полиции Александр С.

«Краснодар» и московское «Динамо» проведут сегодня первые матчи в Кубке России

Александрова уступила и не прошла в третий круг турнира в Монреале.


В Минске готовы активизировать сотрудничество с Эфиопией

Лукашенко взял на контроль ситуацию с уничтожением БПЛА над Минском


Собянин рассказал, как строят станцию «Достоевская» Кольцевой линии метро

Собянин: Участие москвичей в жизни города — ключ ко всем позитивным изменениям

Станция "Достоевская" Кольцевой линии метро готова на четверть - Собянин

Собянин рассказал о тестировании уникальной ИИ-системы для диагностики инсульта


Кнайсль положительно оценила природоохранные меры в России.

Число пострадавших от непогоды автомобилей растет

Возле Геленджика произошел лесной пожар

В Ростокине расскажут о млекопитающих Москвы


Друзьям только лучшее. Москва становится комфортнее для собак и их хозяев

Мать двоих больных детей Расима Гилязова: «Мы день и ночь «разговариваем»с Богом»

Кто первый на бюджет?.. Вузы Татарстана готовят приказы о зачислении

Минёр, бомбардировщик и транспорт: БПЛА «Горгона»


Киноальманах «Север, я люблю тебя» порвал архангельских зрителей

Не чайные клиперы

В Архангельске с 29 июля перекрывается движение по участку набережной Северной Двины

Туманное утро в Турчасово...


Сколько пассажиров прибывают в Крым летом на поездах ежедневно

Погода 28 июля: днём до +38

В Симферополе состоялась презентация книги об Александре Федорчаке

В Крыму из-за дыма от пожара столкнулись девять автомобилей


Сергей Иванов: Благодаря трассе М12 начали развиваться туристические проекты

The Insider: Плахотнюк тайно летал в Москву и вел переговоры с Козаком

Северо-Курильск пережил землетрясение магнитудой 7,9.

Пожар произошел в Ясном проезде на северо-востоке Москвы














СМИ24.net — правдивые новости, непрерывно 24/7 на русском языке с ежеминутным обновлением *