Co to jest jonosfera?
Jonosfera to warstwa ziemskiej atmosfery, która jest jonizowana przez wiatr słoneczny. Wiatr słoneczny istnieje, ponieważ korona, która jest najbardziej zewnętrzną warstwą atmosfery Słońca, jest wyjątkowo gorąca i szeroka. Ponieważ jest tak szeroki, stały strumień wodoru i jonów helu, zwany wiatrem słonecznym lub plazmą, może opuścić grawitację Słońca. Wiatr słoneczny odpływa od Słońca w kierunku Ziemi, gdzie oddziałuje na magnetosferę, jonosferę i pole magnetyczne Ziemi.
Jonosfera zawiera plazmę i składa się z trzech warstw. Najniższy nazywa się regionem D, sięgającym 75–95 km nad powierzchnią Ziemi i nie zawiera wielu jonów. Kolejna warstwa nazywa się regionem E, sięgającym od 95 do 150 mil (59–93 mil) i zawierającym nieco wyższe stężenie jonów. Region F zawiera największą gęstość jonów i sięga od 93-621 mil nad powierzchnią.
Ta warstwa atmosfery jest ważna w życiu codziennym, ponieważ pozwala nam wysyłać fale radiowe o częstotliwości AM znacznie dalej, niż moglibyśmy bez niej. Dość dobrze znanym efektem ubocznym jest to, że gdy słońce uwolni szczególnie silny rozbłysk słoneczny, radio AM może doświadczyć zaciemnienia. Jednak jonosfera nie wpływa na fale radiowe o częstotliwości FM, ponieważ mają one wyższe częstotliwości. Dlatego fale radiowe o częstotliwości FM nie mogą sięgać tak daleko, jak fale o częstotliwości AM.
Naukowcy badają jonosferę głównie poprzez obserwację zorzy polarnej , która jest naturalnie występującym pokazem jasnych kolorów na niebie w pobliżu bieguna północnego i południowego. Zorze występują, ponieważ na biegunach nie ma magnetosfery. Ponieważ nie ma magnetosfery, jony mogą dostać się do jonosfery i pobudzić zawartą w niej plazmę, która następnie uwalnia energię jako światło widzialne. Na częstotliwość i intensywność zorzy ma wpływ występowanie rozbłysków słonecznych i intensywność wiatru słonecznego.
Jonosfera została odkryta stopniowo dzięki serii odkryć naukowych i obserwacji, które rozpoczęły się w 1864 roku, kiedy James Clerk Maxwell przedstawił teorię powstawania fal elektromagnetycznych. W 1901 roku Marconi wykorzystał tę teorię do transmisji fal radiowych, formy fal elektromagnetycznych, przez Ocean Atlantycki. Był w stanie to zrobić, ponieważ wiedział, że ponieważ nie widział stacji odbiorczej, fale radiowe musiały odbijać się od części atmosfery, umożliwiając im podróżowanie dalej niż oczekiwano. W 1902 roku Oliver Heaviside i Arthur Kennelly dowiedzieli się o odkryciach Marconiego dotyczących propagacji radiowej i doszli do wniosku, że atmosfera ma warstwę odblaskową. Jednak warstwa ta została nazwana jonosferą dopiero w 1926 r., Kiedy fizyk Robert Watson-Watt napisał o niej artykuł.