Mi történik a légkörben a napfogyatkozás idején?

Az ionoszféránk töltött részecskéket tartalmaz, és érzékeny az űridőjárásra, leegyszerűsítve a naptevékenységre, napsugárzásra. E légköri réteg többek közt befolyásolja a rádióhullámok terjedését, ami a navigációt és a kommunikációt zavarhatja meg. Ezért is érdekes megérteni, mi zajlik napfogyatkozások idején az ionoszféránkban – a NASA készített erről egy rövid összegzést. Könnyen érthető, hogy a fogyatkozás ideje alatt kevesebb napsugárzás éri a légkört (pontosabban annak egy részét), a bekövetkező változások is ehhez köthetőek.

Megváltozik az ionizáció

A napsugárzás hatására a légköri részecskék elveszítenek vagy felvesznek egy-egy elektront, ennek köszönhetően ionizálódnak. A fogyatkozás során nincs napsugárzás (vagy erősen lecsökken), így az ionok kialakulása is csökken, különösen a 60-90 km közti magassági szinten. Ennek hatására ideiglenesen lecsökken az ionoszférában lévő elektronsűrűség.

Hőmérsékleti változások

A napfogyatkozáskor kisebb besugárzás miatt a felső légkörünk hűl is kissé, ez pedig további légköri rétegek hőmérsékletét és sűrűségét befolyásolja, és azt, hogy az ionoszféra egyes rétegei milyen magasságban helyezkednek el.

Az elektronsűrűség változása

Mind az ionizáció, mind a hőmérséklet csökkenése hatására csökken az elektronsűrűség. E változás befolyásolja a rádióhullámok terjedését, különösen a magas frekvenciatartományban (HF), amely a rádióhullámok ionoszférán való visszaverődését használja ki a nagy távolságú kommunikációra.

Anomáliák az ionoszférában

A napfogyatkozás idején különös eltérések jöhetnek létre, például lyukak alakulhatnak ki benne, ez a navigációs műholdak jeleit befolyásolja, így az érintett területeken kommunikációs és navigációs zavarok következhetnek be. Ez gyakorlatilag azt jelenti, hogy nem lesznek pontosak a helymeghatározások, amelyek ma már számtalan területen igen fontosak. Hasonló eseményre egyes (speciális irányú) rakétaindítások során kialakuló légköri lökéshullám miatt is sor kerülhet.

Rádióhullámok terjedési zavarai

A változások hatására jelveszteség, elnyelődés, törés következhet be, ezek a rövidhullámú és a műholdas kommunikációt zavarják meg.

Azonban maguk a fogyatkozások élő laboratóriumként is felfoghatóak, ilyenkor jól lehet tanulmányozni mindezeket a hirtelen változásokat. Ehhez ionszondákkal, radarral, GPS vevőkkel is végezhetnek méréseket, megfigyeléseket a szakemberek. Azért azt fontos tudni, hogy bár ezek a változások jól észlelhetőek és mérhetőek, csak kis ideig állnak fenn azokon a területeken, ahol aktuálisan végigvonul az árnyék. A napfogyatkozást követően az ionoszféránk általában gyorsan visszaáll a fogyatkozás előtti állapotába.