Hampir 80 tahun, kesan dari pengeboman ganas Perang Dunia II masih dirasakan di seluruh dunia. Christopher Scott akan tahu-dua daripada makciknya dibunuh pada umur 9 dan 11 tahun semasa London Blitz, serangan lapan bulan Nazi Jerman terhadap British.
Mereka serbuan udara tidak hanya mempunyai kesan-kesan sampingan melalui generasi keluarga. Scott, yang merupakan ahli fizik angkasa dan atmosfer di University of Reading di U.K., baru-baru ini mendapati bahawa bom itu dirasai di pinggir ruang juga.
Dengan menyisir data arkib, Scott mendapati bahawa gelombang kejutan dari bom secara ringkas melemahkan ionosfera, lapisan terluar atmosfer bumi.
Dari petir hingga bom
Antara sekitar 50 dan 375 batu (80 dan 600 kilometer) di atas tanah, ionosfera berada di mana aurora dicipta dan di mana para angkasawan menaiki Stesen Angkasa Antarabangsa secara langsung. Atom gas dalam lapisan atmosfera ini teruja dengan sinaran suria, membentuk ion yang dikenakan elektrik. Ketumpatan dan ketinggian elektron, zarah bercas negatif, dalam ionosfera boleh berubah-ubah.
"Iososphere jauh lebih berubah daripada yang boleh dijelaskan oleh aktiviti solar," kata Scott kepada Live Science.
Penyelidikan sebelumnya Scott telah menunjukkan bahawa kilat boleh meningkatkan ionosfera. Dia ingin mengetahui sama ada ini disebabkan oleh tenaga letupan kilat atau cas elektriknya. Oleh itu, beliau berhasrat untuk mencari letupan yang didokumentasikan dengan baik di lapangan dan membandingkan data sejarah dengan data arkib dari Pusat Penyelidikan Radio di Slough, di mana saintis telah mengukur ionosfera ketumpatan menggunakan denyutan radio yang dihantar melalui pelbagai frekuensi gelombang pendek .
Scott berkata beliau pada asalnya bertujuan untuk melihat kesan Blitz London, tetapi sedikit maklumat bertahan mengenai masa dan amunisi yang digunakan untuk serbuan ini. Sebagai alternatif, rakan sekerja Scott Patrick Major, seorang ahli sejarah di University of Reading, menyediakan pangkalan data mengenai pengeboman Berlin antara 1943 dan 1944 dan mengarahkan Scott kepada set data lain mengenai serbuan udara Allied di Eropah.
Gelombang kejutan
Setiap serbuan mengeluarkan tenaga sekurang-kurangnya 300 mogok kilat, kata Scott, dan akaun sejarah dari tanah membuktikan kekuatan bom yang meluas seperti 22,000-lb. (10,000 kilogram) British "Grand Slam."
"Penduduk di bawah bom secara rutin akan dibuang semula melalui udara oleh gelombang tekanan lombong-lombong udara yang meletup, dan tingkap-tingkap dan pintu-pintu akan dibuang dari engsel mereka," kata Major dalam satu siaran berita.
Apabila penyelidik memandang rekod reaksi ionosfera di sekitar masa 152 serbuan udara Sekutu besar di Eropah, mereka mendapati bahawa kepekatan elektron berkurangan disebabkan oleh gelombang kejutan dari bom. Penemuan itu diterbitkan hari ini (25 September) dalam jurnal Annales Geophysicae.
"Saya dapat melihat kesan dalam rekod ionosfer U.K. dari pengeboman lebih 1,000 km jauhnya," kata Scott. "Saya terkejut dengannya."
Ingo Mueller-Wodarg, seorang saintis planet di Imperial College London yang tidak terlibat dalam kajian itu, berkata penyelidikan itu adalah "demonstrasi yang rapi bagaimana ionosfera dipengaruhi oleh aktiviti di lapangan, walaupun terdapat puluhan hingga ratusan kilometer di atas tanah. "
Kesan gelombang kejutan akan bersifat sementara, kata Scott, yang berlangsung selama sehari. "Iosfera sebahagian besarnya dikawal oleh radiasi matahari," katanya kepada Sains Live. "Pengeboman itu memberi impak kecil dengan perbandingan."
Scott menambah bahawa kelemahan ionosfera mungkin menjejaskan kecekapan komunikasi radio gelombang pendek, yang bergantung kepada ionosfera untuk menggambarkan isyarat dalam jarak jauh.
Teknologi yang lebih moden, seperti GPS, dipengaruhi oleh gangguan di ionosfera. Satu lagi kajian yang diterbitkan awal tahun ini mendapati bahawa gelombang kejutan besar-besaran dari pelancaran roket SpaceX Falcon 9 pada 2017 mencipta lubang sementara di ionosfera, yang mungkin mengganggu isyarat navigasi sejam atau dua selepas itu.
Langkah seterusnya
Mueller-Wodarg menyatakan bahawa telah lama spekulasi sama ada gempa bumi mempengaruhi ionosfera, dengan hasil yang bercampur-campur. "Kajian ini memberikan sokongan kuat kepada cadangan bahawa peristiwa-peristiwa di tanah yang menghasilkan apa-apa jenis gelombang kejutan atau impuls kuat harus dapat dirasakan di ionosfera," Mueller-Wodargtold Live Science.
Scott berkata beliau juga ingin mengetahui jika ribut petir, gunung berapi dan gempa bumi dapat dikesan menggunakan kaedah yang sama.
Beliau juga sedang mendigitalkan data Ionospherik U.K. yang lebih awal dengan niat untuk meletakkan maklumat ini secara dalam talian, supaya sukarelawan dapat membantu mengenal pasti lebih banyak kesan pada ionosfera. Melakukannya mungkin membantu Scott memahami mengapa kilat mempunyai kesan pada ionosfera.
"Lapisan ionosfera yang kita lihat bertindak balas terhadap pengeboman itu jauh lebih tinggi daripada yang digunakan dalam kajian petir, kerana ia adalah satu-satunya data digital yang wujud sekarang," kata Scott. "Ini adalah salah satu sebab mengapa saya ingin mendigitalkan data ionosfera, supaya kita dapat melihat jika lapisan yang dipertingkatkan oleh kilat juga dipertingkatkan oleh pengeboman. Hanya dengan itu kita boleh katakan dengan pasti jika kesan kilat itu kerana gelombang kejutan atau arus elektrik - atau kedua-duanya. "
