Wissenschaft

Der Ausbruch des Tonga-Vulkans hat Satelliten auf der ganzen Welt gestört

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Die Aschewolke des Vulkanausbruchs Hunga Tonga-Hunga Haʻapai im Januar 2022

Sipa US/Alamy

Der gewaltige Vulkanausbruch in Tonga im letzten Jahr war so heftig, dass er Satelliten auf der anderen Seite des Planeten störte. Forscher warnen davor, dass ein ähnliches Ereignis in Zukunft erneut gefährliche Störungen verursachen könnte, wenn wir nicht lernen, seismische Aktivitäten besser vorherzusagen.

Der Ausbruch des Vulkans Hunga Tonga-Hunga Haʻapai im Januar 2022 war der explosivste des 21. Jahrhunderts. Er verursachte 90 Meter hohe Tsunamis und schoss Asche 57 Kilometer in den Himmel. Atsuki Shinbori an der Universität Nagoya und Kollegen haben nun gezeigt, dass es auch Tausende von Kilometern entfernte Satellitenkommunikation störte.

Es ist seit langem bekannt, dass GPS-Satelliten anfällig für einen Effekt sind, der als äquatoriale Plasmablasen (EPB) bezeichnet wird. Dabei handelt es sich um Gebiete mit niedrigem Druck, die sich bilden und wie Blasen in der Atmosphäre aufsteigen. Bei Tageslicht ionisieren die Sonnenstrahlen den höchsten Teil der Atmosphäre – eine Schicht namens F-Region, 150 bis 800 Kilometer über der Erdoberfläche. Dadurch erhöht sich die Dichte der Ionosphäre, am Äquator aufgrund der Intensität der Sonne stärker als anderswo.

Wenn die Nacht hereinbricht, rekombinieren diese Ionen und können EPBs bilden, die die Übertragung von Radiowellen durch die Atmosphäre beeinflussen, die GPS-Signale übertragen. Wissenschaftler haben zuvor herausgefunden, dass EPBs auch durch Winde gebildet werden können, und Forscher haben seit langem die Theorie aufgestellt, dass sie auch durch vulkanische Aktivität entstehen.

„Wir konnten sie in der Vergangenheit nicht eindeutig verknüpfen. Mit der Verbreitung des Internets stehen heute viele verschiedene Beobachtungsdaten zur Verfügung, sodass wir eine integrierte Datenanalyse durchführen können“, sagt Shinbori.

Wissenschaftler bemerkte eine Verschlechterung der GPS-Signale zur Zeit des Tonga-Ausbruchs. Shinbori und seine Kollegen haben nun Daten analysiert, um einen Zusammenhang nachzuweisen. Sie verwendeten Daten des EPB-Erkennungssatelliten Arase, des Himawari-8-Satelliten, der Luftdruckwellen überwacht, und bodengestützter ionosphärischer Beobachtungen. Sie fanden Hinweise auf EPBs im äquatorialen bis niedrigen Breitengrad Asiens nach dem Eintreffen der durch den Vulkanausbruch erzeugten Druckwellen. Laut Shinbori ist eine bessere Vorhersage der vulkanischen Aktivität von entscheidender Bedeutung, um die Auswirkungen von Satellitenstörungen abzumildern.

Wissenschaftliche Berichte
DOI: 10.1038/s41598-023-33603-3

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