Cos'è la ionosfera?
La ionosfera è uno strato dell'atmosfera terrestre che viene ionizzato dal vento solare. Il vento solare esiste perché la corona, che è lo strato più esterno dell'atmosfera del sole, è estremamente calda e larga. Perché è così ampio, un flusso costante di ioni idrogeno ed elio, chiamato vento solare o plasma, è in grado di lasciare la gravità del sole. Il vento solare scorre lontano dal sole e verso la Terra, dove influenza la magnetosfera, la ionosfera e il campo magnetico terrestri.
La ionosfera contiene plasma ed è composta da tre strati. La più bassa si chiama regione D, raggiungendo 47-59 miglia (75-95 km) sopra la superficie della Terra e non contiene molti ioni. Lo strato successivo è chiamato E-region, che raggiunge 59-93 miglia (95-150 km) e contiene una concentrazione leggermente superiore di ioni. La regione F contiene la più alta densità di ioni e raggiunge 93-621 miglia sopra la superficie.
Questo strato di atmosfera è importante per la vita di tutti i giorni perché ci consente di inviare onde radio in frequenza AM molto più lontano di quanto saremmo in grado di fare senza di essa. Un effetto collaterale abbastanza noto è che quando il sole ha emesso un bagliore solare particolarmente forte, la radio AM potrebbe subire un blackout. Tuttavia, la ionosfera non influisce sulle onde radio a frequenza FM perché hanno frequenze più alte. Pertanto, le onde radio in frequenza FM non possono raggiungere le onde in frequenza AM.
Gli scienziati studiano la ionosfera in gran parte osservando le aurore , che sono esposizioni naturali di colori luminosi nel cielo vicino ai poli nord e sud. Le aurore si verificano perché, ai poli, non c'è magnetosfera. Poiché non esiste magnetosfera, gli ioni possono entrare nella ionosfera ed eccitare il plasma che contiene, che quindi rilascia l'energia come luce visibile. La frequenza e l'intensità delle aurore è influenzata dal verificarsi di brillamenti solari e dall'intensità del vento solare.
La ionosfera fu scoperta gradualmente attraverso una serie di scoperte e osservazioni scientifiche a partire dal 1864, quando James Clerk Maxwell avanzò una teoria su come vengono create le onde elettromagnetiche. Nel 1901, Marconi usò quella teoria per trasmettere onde radio, una forma di onde elettromagnetiche, attraverso l'Oceano Atlantico. È stato in grado di farlo perché sapeva che poiché non riusciva a vedere la stazione ricevente, le onde radio dovevano rimbalzare su parte dell'atmosfera, permettendo loro di viaggiare oltre il previsto. Nel 1902, Oliver Heaviside e Arthur Kennelly vennero a conoscenza delle scoperte di Marconi sulla propagazione radio e conclusero che l'atmosfera aveva uno strato riflettente. Tuttavia, lo strato non fu in realtà chiamato ionosfera fino al 1926, quando il fisico Robert Watson-Watt scrisse un articolo al riguardo.