Солнечные затмения вызывают гравитационные волны в атмосфере Земли

Солнечные затмения не только впечатляюще выглядят, но и вызывают гравитационные волны, которые распространяются через атмосферу Земли, как волны в пруду от брошенного камня. Международная команда студентов впервые зафиксировала эти гравитационные волны.

Гравитационные волны — это распространенное явление в атмосфере. Они возникают, когда карманы воздуха поднимаются вверх, затем опускаются и нагреваются, вновь поднимаясь. Это создает привычную волнообразную структуру, которая видна на радиолокационных изображениях, а иногда и с земли: облака собираются на гребнях, а в долинах остается чистый воздух.

Гравитационные волны и причины возникновения

Важно не путать эти гравитационные волны с гравитационными волнами, которые представляют собой искажения самой ткани пространства-времени, вызванные космическими катаклизмами, такими как столкновения черных дыр.

Гравитационные волны могут возникать из-за горных хребтов, штормов и даже разницы температур между днем и ночью. Поэтому было давно предсказано, что солнечные затмения должны иметь аналогичный эффект на атмосферу. Для проверки этого был создан проект Nationwide Eclipse Ballooning Project (NEBP).

Проект NEBP

Поддерживаемый НАСА проект NEBP включает в себя команды студентов из различных университетов, которые запускают метеозонды во время затмений. Каждый из этих зондов оснащен радиозондом, измеряющим температуру, местоположение, влажность, направление и скорость ветра. Все эти данные фиксируются каждую секунду полета, передаются командам на земле и загружаются на центральный сервер для анализа.

Впервые NEBP провел эти эксперименты во время полных затмений в 2019 и 2020 годах, но оба эксперимента оказались неубедительными: в первом случае шары запускались ежечасно только с одного места, а во втором — были сильные дожди.

Успехи в 2023 и 2024 годах

Для затмений 2023 и 2024 годов проект был более подготовлен. В рамках этих событий 34 команды запускали шары каждые 15 минут в течение дня до затмения, с разных точек внутри зоны полной тени. Места были выбраны таким образом, чтобы в них не было условий, обычно генерирующих гравитационные волны, таких как горы и активные погодные системы.

Среди результатов одна из команд в Форт-Уэйне, штат Индиана, зафиксировала падение высоты шара с 25 900 до 19 800 метров во время затмения. Этот поток данных также показал характерный сигнал атмосферных гравитационных волн.