Apabila bayang-bayang bulan melintasi Amerika Syarikat semasa Gerhana Matahari Besar Amerika pada bulan Ogos lalu, bayang-bayang itu mengalir dengan cepat dan menghasilkan gelombang di atmosfera bumi yang lebih tinggi.
Semasa gerhana matahari, bulan berlalu di antara matahari dan Bumi, melambangkan bayangannya di jalan sempit di seluruh bahagian planet ini. Sejak tahun 1970-an, para penyelidik telah mengesyaki bahawa bayangan bulan, yang bergerak pada kelajuan supersonik semasa gerhana matahari, boleh mencipta gelombang di ionosfera-sebahagian daripada atmosfera bumi yang mempunyai zarah yang dikenakan secara elektronik.
Tetapi mereka tidak dapat membuktikannya sehingga sekarang, para penyelidik memberitahu Live Science.
Bow gelombang
Penyelidik mengesyaki bahawa bayangan bulan dapat "membuat gelombang" kerana ketika bulan bergerak di antara matahari dan Bumi, bayang-bayangnya menghalang tenaga matahari, dengan cepat menyejukkan kawasan di bawahnya. Tetapi kerana bayang-bayang bergerak begitu cepat, apa sahaja yang dihidupkan segera dipanaskan semula. Perubahan suhu mendadak ini difikirkan untuk menghasilkan gelombang dalam "atmosfera di ketinggian di mana lapisan ozon dan wap air dengan cekap menukar radiasi matahari menjadi panas," kata penyelidik dalam kajian itu.
"Gerakan bulan Ogos memberi peluang yang baik untuk mengkaji ini," kata penyelidik utama kajian Shun-Rong Zhang, seorang saintis penyelidikan di Balai Cerap Haystack Institut Teknologi Massachusetts.
Untuk menyiasat, Zhang dan rakan-rakannya menggunakan rangkaian padat kira-kira 2,000 sensor di seluruh Amerika Utara yang menerima isyarat dari satelit, yang dikenali sebagai sistem satelit navigasi global (GNSS). Terdapat pengesan GNSS "dalam keseluruhan gerhana," dan di kawasan yang terjejas di seluruh benua A.S., Zhang memberitahu Live Science dalam e-mel.
Sensor ini boleh mengambil ukuran yang sangat tepat. Dengan menganalisis data yang dikumpulkan oleh sensor, para penyelidik dapat menentukan jumlah kandungan elektron (TEC) dalam lajur yang meregangkan dari sensor ke satelit, yang terletak kira-kira 12,000 batu (20,000 kilometer) di atas Bumi. Sensor ini dapat mengukur perbezaan di TEC, membolehkan para saintis "mengesan gangguan ionosfera yang sangat baik," kata Zhang.
Semasa keseluruhan gerhana matahari pada 21 Ogos, sensor mengumpul data mengenai pergerakan elektron di atmosfera atas. Sebenarnya, mereka mencari gelombang busur - sama seperti gelombang yang terbentuk di dalam air di busur, atau depan, sebuah kapal bergerak. Batasan luar rantau kesan boleh mempunyai kejutan depan berbentuk busur, kata Zhang.
Para penyelidik juga mencari gelombang tegas, dinamakan sempena bahagian belakang bot yang juga membuat gelombang ketika ia bergerak melalui air. "Gelombang serpihan yang serupa, termasuk gelombang tegas, berlaku juga apabila kapal terbang terbang melalui udara dengan kelajuan bunyi," kata Zhang, yang bekerja dengan rakan-rakannya di Balai Cerap Haystack dan Universiti Tromso, di Norway, untuk melakukan kajian ini.
Analisis mereka mendedahkan bahawa bayang-bayang bulan itu menimbulkan gelombang goyangan dengan kejutan depan, serta gelombang yang tegas, katanya. Gelombang besar - sekurang-kurangnya 10 darjah bujur dengan 10 darjah lintang.
Mereka berpindah kebanyakan di sepanjang jalan keseluruhannya pada hampir 670 mph (300 meter sesaat), dan berlangsung selama kira-kira 1 jam, tambah Zhang.
Gelombang ini tidak berbahaya, katanya. "Ia adalah objek yang terutamanya kepentingan saintifik," kata Zhang.
Sebelum ini, satu kajian pada tahun 2011 mendakwa telah mengesan 55 gelombang putus dan gelombang tegas, tetapi ini berdasarkan liputan terhad di Asia Timur semasa gerhana pada 22 Julai 2009, kata para penyelidik.
