در تاریخ ۲۶ سپتامبر ۲۰۲۴ (۴ مهر ۱۴۰۳)، طوفان هلن سواحل خلیج فلوریدا را درنوردید و با موج‌های شدید، بسیاری از مناطق ساحلی را تحت تأثیر قرار داد. همزمان، ابزار AWE ناسا اختلالات جوی عظیمی را که در فاصله تقریبی ۸۸ کیلومتری بالاتر از زمین ایجاد شده بودند، ثبت کرد. این داده‌ها برای تحقیقات ناسا در مورد چگونگی تأثیر آب‌وهوای زمین بر شرایط فضایی، که بر پایداری ماهواره‌ها، سیستم‌های ارتباطی و دیگر فناوری‌ها تأثیر می‌گذارد، حیاتی است.
این اختلالات عظیم در جو فوقانی، به نام امواج گرانشی جوی، در تصاویر AWE به شکل نوارهای متحدالمرکز رنگی (به رنگ‌های قرمز، زرد، و آبی) که از شمال فلوریدا به‌صورت شعاعی بیرون می‌آیند، دیده می‌شوند.
بینش‌های جدید از مشاهدات ارتفاع بالا توسط AWE
لودگر شرلیس، محقق اصلی پروژه AWE از دانشگاه ایالتی یوتا، توضیح می‌دهد:
مانند حلقه‌های آبی که از افتادن یک قطره آب در حوض پخش می‌شوند، امواج دایره‌ای حاصل از طوفان هلن دیده می‌شود که از سواحل شمال غربی فلوریدا به سمت غرب جریان می‌یابند.
این ویدئو تصاویری را نشان می‌دهد که توسط AWE در حالیکه ایستگاه فضایی بین‌المللی در تاریخ ۲۶ سپتامبر ۲۰۲۴ (۴ مهر ۱۴۰۳) بر فراز جنوب شرقی ایالات متحده حرکت می‌کرد، ثبت شده‌اند. نوارهای خمیده که به سمت شمال غرب فلوریدا امتداد دارند و با رنگ‌های قرمز، زرد و آبی نشان داده شده‌اند، تغییرات در روشنایی (یا تابش) را در طول موجی از نور فروسرخ که توسط درخش جوی در مزوسفر زمین تولید شده است، نمایش می‌دهند و امواج گرانشی ایجاد شده توسط طوفان هلن را آشکار می‌کنند. نقاط روی قاره مکان شهرها را نشان می‌دهند.
منبع ویدئو: دانشگاه ایالتی یوتا
ابزار AWE که در نوامبر ۲۰۲۳ (آبان ۱۴۰۲) به فضا پرتاب و در بیرون ایستگاه فضایی بین‌المللی (ISS) نصب شد، از بالا به زمین می‌نگرد و به دنبال امواج گرانشی جوی می‌گردد؛ الگوهای موج‌مانندی در هوا که توسط اختلالات جوی مانند طوفان‌های شدید، گردبادها، سونامی‌ها، وزش‌های ناگهانی باد در کوهستان و طوفان‌های گرمسیری ایجاد می‌شوند. این ابزار با جستجوی نوسانات روشنایی در نوارهای رنگی نور به نام درخش جوی در مزوسفر زمین، این امواج را شناسایی می‌کند. مطالعه AWE درباره این امواج گرانشی ایجادشده توسط آب‌وهوای زمینی به ناسا کمک می‌کند تا تأثیر آن‌ها بر آب‌وهوای فضایی را به‌طور دقیق مشخص کند.
این تصاویر از امواج گرانشی که توسط طوفان هلن ایجاد شده‌اند، جزء اولین تصاویر عمومی منتشر شده توسط AWE هستند و تأیید می‌کنند که این ابزار حساسیت لازم برای آشکارسازی تأثیرات طوفان‌ها بر جو فوقانی زمین را دارد.
امواج گرانشی جوی در برابر امواج گرانشی
نکته قابل توجه این است که امواج گرانشی جوی و امواج گرانشی دو پدیده بسیار متفاوت هستند، اگرچه نام‌های مشابه دارند و هر دو شامل کلمه “امواج” هستند.
- امواج گرانشی جوی در جو زمین رخ می‌دهند و زمانی ایجاد می‌شوند که هوا توسط رویدادهایی مانند طوفان‌ها، گردبادها، سونامی‌ها، یا ویژگی‌های زمینی (مانند کوه‌ها) دچار اختلال می‌شود. این امواج از طریق جو حرکت کرده و اثرات موج‌گونه ایجاد می‌کنند؛ به طوری که جاذبه برای بازگرداندن تعادل، باعث نوسان هوا در الگوهای موج‌گونه می‌شود. آن‌ها بخشی از مطالعات هواشناسی و جوی هستند، زیرا بر الگوهای آب‌وهوا، جریان هوا، و حتی بر تعاملات آب‌وهوای فضایی در جو فوقانی زمین تأثیر می‌گذارند.
- امواج گرانشی، چین‌هایی در خود فضا-زمان هستند که توسط نظریه نسبیت عام انیشتین پیش‌بینی شده‌اند و اولین بار در سال ۲۰۱۵ به‌طور مستقیم کشف شدند. این امواج در اثر رویدادهای عظیم کیهانی مانند ادغام سیاه‌چاله‌ها یا برخورد ستارگان نوترونی ایجاد شده و با سرعت نور در سراسر کیهان منتشر می‌شوند. برخلاف امواج گرانشی جوی، امواج گرانشی به جو زمین مربوط نیستند و در واقع، اختلالاتی بنیادی در بافت فضا-زمان هستند و در حوزه اخترفیزیک مطالعه می‌شوند.
به‌طور خلاصه، امواج گرانشی جوی اختلالاتی در جو زمین هستند، در حالیکه امواج گرانشی، امواجی در فضا-زمان هستند که می‌توانند تمام کیهان را طی کنند.
منبع: Scitechdaily
