science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Zonsverduistering biedt unieke kans om atmosferische golven te bestuderen

Het aanschouwen van één totale zonsverduistering - degene die in 2017 over de continentale VS trok - was niet genoeg voor Jaxen Godfrey, senior Jaxen Godfrey van de Montana State University. Maar toen ze in juli naar Chili vloog om er nog een te beleven, het was niet alleen voor de spanning. Het was om door te gaan met het bestuderen van een ongrijpbaar atmosferisch fenomeen.

Godfried, een inwoner van Great Falls met als hoofdvak natuurkunde aan de afdeling Natuurkunde van het MSU's College of Letters and Science, maakte deel uit van een Montana Space Grant Consortium-team dat de zeldzame hemelse gebeurtenis gebruikte om een ​​experiment uit te voeren op zwaartekrachtgolven - verstoringen in het aardomhulsel van gassen die weerpatronen aansturen en het gedrag van natuurbranden en de prestaties van windturbines beïnvloeden, onder andere.

"Zwaartekrachtgolven zijn eigenlijk als golven op water, " legde Godfrey uit. De golven, die voorkomen tussen lagen van de bovenste atmosfeer, komen relatief vaak voor en kunnen worden veroorzaakt wanneer wind over een bergketen waait, maar ze blijven slecht begrepen. Een zonsverduistering biedt een speciale gelegenheid om het fenomeen te bestuderen, omdat de plotselinge blokkering van zonlicht abrupte thermische veranderingen veroorzaakt. De schaduw van de maan "is als een boot die door water beweegt, ' zei Godfried.

Tijdens de eclips van 2017, Godfried, samen met studenten van MSU, de Universiteit van Montana en Chief Dull Knife College, lanceerde 19 met helium gevulde weerballonnen vanaf locaties in Wyoming als onderdeel van het Eclipse Ballooning Project van het Montana Space Grant Consortium. De ballonnen droegen sensoren, radiosondes genaamd, tot hoogten van 80, 000 voet of meer. De apparaten ter grootte van een handpalm maten de temperatuur, druk en andere variabelen in een poging om voor het eerst zwaartekrachtgolven te detecteren tijdens een zonsverduistering.

Volgens Jen Fowler, Montana Space Grant Consortium adjunct-directeur, de resultaten wezen op de aanwezigheid van de golven, maar slaagden er niet in om ze direct te meten. "We dachten dat het kwam omdat we niet op de juiste hoogten mikten, " ze zei.

Deze keer, het team van zes lanceerde iets grotere ballonnen die tot grotere hoogten konden stijgen. Vanaf hun lanceerplaats bij het Collowara Observatorium in de bergen ten noorden van Santiago, ze lanceerden meer ballonnen dan in 2017, en lanceerde ze elk uur gedurende een periode van 24 uur voorafgaand aan de zonsverduistering.

Toen de schaduw van de maan het observatorium bedekte, Godfrey nam een ​​pauze van het lanceren van ballonnen en het downloaden van gegevens om dezelfde griezelige, middagduisternis deed ze twee jaar geleden. "Maar deze keer had ik mijn camera, " ze zei.

Sinds juli, Godfrey heeft gewerkt met Fowler en Thomas Colligan, masterstudent bij de afdeling Informatica aan de UM, om de gegevens te analyseren. "We hebben een of twee sterke kandidaten voor zwaartekrachtgolven veroorzaakt door de eclips, maar we moeten de gegevens nader bekijken, " zei Godfried, wiens betrokkenheid bij het project van dit jaar en dat in 2017 werd ondersteund door een stage bij het ballonvaartprogramma op grote hoogte van het Montana Space Grant Consortium, genaamd BOREALIS. Het Montana Space Grant-consortium, waaronder 23 Montana hogescholen en universiteiten, maakt deel uit van een door NASA gesponsord nationaal netwerk dat werkt aan het versterken van ruimtevaartonderzoek en -onderwijs.

Volgens Fowler de metingen van het team vormen een waardevolle dataset die atmosferische wetenschappers kan helpen nauwkeuriger te voorspellen wanneer en waar zwaartekrachtgolven zullen optreden. En de driejarige studie heeft studenten zoals Godfrey een unieke kans geboden om betrokken te zijn bij een langlopend wetenschappelijk project.

Godfried, die van plan is om natuurkunde te gaan studeren, zal de bevindingen van het team presenteren op een American Geophysical Union-conferentie in San Francisco in december. "Het was een geweldige onderzoekservaring, " ze zei.