Cuando la sombra de la luna recorrió los Estados Unidos durante el Gran Eclipse Solar de Estados Unidos en agosto pasado, la sombra viajó tan rápido que creó ondas en la atmósfera superior de la Tierra, según un nuevo estudio.
Durante un eclipse solar, la luna pasa entre el sol y la Tierra, proyectando su sombra en un camino estrecho a través de partes del planeta. Desde la década de 1970, los investigadores han sospechado que la sombra de la luna, que viaja a velocidades supersónicas durante un eclipse solar, podría crear ondas en la ionosfera, una parte de la atmósfera superior de la Tierra que tiene partículas cargadas electrónicamente.
Pero no habían podido probarlo hasta ahora, dijeron los investigadores a Live Science.
Ondas del arco
Los investigadores sospecharon que la sombra de la luna podría "hacer olas" porque cuando la luna viaja entre el sol y la Tierra, su sombra bloquea la energía del sol, enfriando rápidamente el área debajo de ella. Pero debido a que la sombra se mueve tan rápido, todo lo que está detrás se calienta rápidamente. Se pensó que este cambio repentino de temperatura generaba ondas en "la atmósfera en altitudes donde la capa de ozono y el vapor de agua convierten eficientemente la radiación solar en calor", escribieron los investigadores en el estudio.
"El eclipse de agosto brindó una gran oportunidad para examinar esto", dijo el investigador principal del estudio, Shun-Rong Zhang, científico investigador del Observatorio Haystack del Instituto de Tecnología de Massachusetts.
Para investigar, Zhang y sus colegas utilizaron una red densa de unos 2.000 sensores en América del Norte que recibían señales de satélites, conocidos como el sistema mundial de navegación por satélite (GNSS). Hubo sensores GNSS "en toda la totalidad del eclipse" y en las regiones afectadas en todo el territorio continental de EE. UU., Zhang dijo a Live Science en un correo electrónico.
Estos sensores pueden tomar medidas increíblemente precisas. Al analizar los datos recopilados por los sensores, los investigadores pueden determinar el contenido total de electrones (TEC) en la columna que se extiende desde los sensores hasta los satélites, que se encuentran a unos 20,000 kilómetros (12,000 millas) sobre la Tierra. Estos sensores pueden medir diferenciales en TEC, lo que permite a los científicos "detectar perturbaciones ionosféricas muy finas", dijo Zhang.
Durante el eclipse solar total el 21 de agosto, los sensores recolectaron datos sobre el movimiento de electrones en la atmósfera superior. En efecto, buscaban olas de proa, al igual que las olas que se forman en el agua en la proa o frente de un barco en movimiento. El límite exterior de la región de impacto puede tener un choque frontal en forma de arco, dijo Zhang.
Los investigadores también buscaron olas severas, que llevan el nombre de la parte trasera de un bote que también hace olas a medida que se mueve a través del agua. "Las ondas de proa similares, incluidas las ondas popa, también se producen cuando los aviones viajan por el aire a la velocidad del sonido", dijo Zhang, quien trabajó con sus colegas en el Observatorio Haystack y la Universidad de Tromso, en Noruega, para hacer este estudio.
Su análisis reveló que la sombra de la luna creaba ondas de proa con choques frontales, así como ondas severas, dijo. Las olas eran grandes: al menos 10 grados de longitud por 10 grados de latitud.
Se movieron principalmente a lo largo del camino de la totalidad a casi 670 mph (300 metros por segundo), y duraron aproximadamente 1 hora, agregó Zhang.
Estas olas no son peligrosas, señaló. "Es un objeto de intereses principalmente científicos", dijo Zhang.
Anteriormente, un estudio de 2011 afirmó haber detectado 55 ondas de proa y olas de popa, pero esto se basó en una cobertura limitada sobre Asia oriental durante un eclipse el 22 de julio de 2009, anotaron los investigadores.
