As bombas da segunda guerra mundial tiveram efeito ondulante no limite do espaço

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Quase 80 anos depois, os impactos dos violentos bombardeios da Segunda Guerra Mundial ainda são sentidos em todo o mundo. Christopher Scott saberia - duas de suas tias foram mortas com apenas 9 e 11 anos de idade durante a Blitz de Londres, o ataque violento da Alemanha nazista contra os britânicos.

Esses ataques aéreos não tiveram apenas efeitos propagadores através de gerações de famílias. Scott, que é físico espacial e atmosférico da University of Reading, no Reino Unido, descobriu recentemente que as bombas também foram sentidas na borda do espaço.

Ao vasculhar os dados de arquivo, Scott descobriu que as ondas de choque das bombas enfraqueceram brevemente a ionosfera, a camada mais externa da atmosfera da Terra. [10 das explosões mais poderosas de todos os tempos]

De relâmpagos a bombas

Entre cerca de 50 e 375 milhas (80 e 600 quilômetros) acima do solo, a ionosfera é onde as auroras são criadas e onde vivem os astronautas a bordo da Estação Espacial Internacional. Os átomos de gás nesta camada da atmosfera são excitados pela radiação solar, formando íons eletricamente carregados. A densidade e a altitude dos elétrons, as partículas carregadas negativamente, na ionosfera podem flutuar. [Infográfico: Atmosfera da Terra de cima para baixo]

"A ionosfera é muito mais variável do que pode ser explicado pela atividade solar", disse Scott .

A pesquisa anterior de Scott havia mostrado que os relâmpagos podem aumentar a ionosfera. Ele queria descobrir se isso era devido à energia explosiva do relâmpago ou à sua carga elétrica. Então, ele começou a procurar explosões bem documentadas no solo e a comparar os dados históricos com os dados de arquivo do Centro de Pesquisa de Rádio em Slough, onde os cientistas mediram a densidade da ionosfera usando pulsos de rádio enviados em uma gama de frequências de ondas curtas.

Scott disse que originalmente pretendia examinar os efeitos da Blitz de Londres, mas poucas informações sobreviveram sobre o tempo e as munições usadas para esses ataques. Como alternativa, o colega de Scott, Patrick Major, historiador da Universidade de Reading, forneceu um banco de dados sobre o bombardeio de Berlim entre 1943 e 1944 e direcionou Scott para outros conjuntos de dados sobre ataques aéreos aliados na Europa.

Ondas de choque

Cada ataque liberou a energia de pelo menos 300 relâmpagos, disse Scott, e relatos históricos do solo atestam o poder de longo alcance de bombas como as de 22.000 libras. (10.000 quilogramas) "Grand Slam" britânico.

"Os residentes sob as bombas costumam se lembrar de terem sido atirados ao ar pelas ondas de pressão das minas de ar explodindo, e caixilhos de janelas e portas seriam arrancados de suas dobradiças", disse Major em um comunicado à imprensa.

Quando os pesquisadores analisaram os registros de resposta da ionosfera na época de 152 grandes ataques aéreos aliados na Europa, eles descobriram que a concentração de elétrons diminuiu significativamente devido às ondas de choque das bombas. Os resultados foram publicados hoje (25 de setembro) na revista Annales Geophysicae.

"Pude ver um efeito nos registros ionosféricos do Reino Unido de bombardeios a mais de 1.000 km [620 milhas] de distância", disse Scott. "Fiquei surpreso com isso."

Ingo Mueller-Wodarg, cientista planetário do Imperial College London que não esteve envolvido no estudo, disse que a pesquisa é "uma demonstração clara de como a ionosfera é afetada pela atividade terrestre, apesar de estar muitas dezenas a centenas de quilômetros acima do terra."

Os efeitos das ondas de choque seriam temporários, disse Scott, durando menos de um dia. "A ionosfera é amplamente controlada pela radiação solar", disse ele. "O bombardeio representa um pequeno impacto em comparação."

Scott acrescentou que o enfraquecimento da ionosfera pode ter afetado a eficiência da comunicação de rádio de ondas curtas, que dependia da ionosfera para refletir os sinais em longas distâncias..

Tecnologias mais modernas, como o GPS, são afetadas por distúrbios na ionosfera. Outro estudo publicado no início deste ano descobriu que a onda de choque massiva de um lançamento de um foguete SpaceX Falcon 9 em 2017 criou um buraco temporário na ionosfera, que pode ter interrompido os sinais de navegação por uma ou duas horas depois..

Próximos passos

Mueller-Wodarg observou que há muito se especula se os terremotos afetam a ionosfera, com resultados mistos. "Este estudo dá um forte apoio à sugestão de que eventos no solo que geram qualquer tipo de onda de choque ou impulsos fortes devem ser sentidos na ionosfera", disse Mueller-Wodargtold .

Scott disse que também quer descobrir se tempestades, vulcões e terremotos podem ser detectados usando métodos semelhantes.

Ele também está digitalizando dados ionosféricos anteriores do Reino Unido com a intenção de colocar essas informações online, para que os voluntários possam ajudar a identificar mais efeitos na ionosfera. Isso pode ajudar Scott a entender por que os relâmpagos causam impacto na ionosfera.

"A camada ionosférica que vimos respondendo ao bombardeio era muito maior do que a usada no estudo do relâmpago, pois era a única para a qual existem dados digitais atualmente", disse Scott. "Esta é uma das razões pelas quais quero digitalizar os dados ionosféricos, para que possamos ver se a camada que foi reforçada pelo raio também é realçada pelo bombardeio. Só então podemos dizer com certeza se o efeito do relâmpago é devido a ondas de choque ou corrente elétrica - ou ambos. "

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