Casi 80 años después, los impactos de los violentos bombardeos de la Segunda Guerra Mundial todavía se sienten en todo el mundo. Christopher Scott sabría que dos de sus tías fueron asesinadas a los 9 y 11 años de edad durante el bombardeo de Londres, la embestida de ocho meses de la Alemania nazi contra los británicos.
Esas incursiones aéreas no solo tuvieron efectos ondulantes en generaciones de familias. Scott, que es físico espacial y atmosférico en la Universidad de Reading en el Reino Unido, descubrió recientemente que las bombas también se sintieron en el borde del espacio.
Al examinar los datos de archivo, Scott descubrió que las ondas de choque de las bombas debilitaron brevemente la ionosfera, la capa más externa de la atmósfera de la Tierra.
Del rayo a las bombas
Entre alrededor de 50 y 375 millas (80 y 600 kilómetros) sobre el suelo, la ionosfera es donde se crean las auroras y donde viven los astronautas a bordo de la Estación Espacial Internacional. Los átomos de gas en esta capa de la atmósfera se excitan por la radiación solar, formando iones con carga eléctrica. La densidad y altitud de los electrones, las partículas cargadas negativamente, en la ionosfera pueden fluctuar.
"La ionosfera es mucho más variable de lo que puede explicarse por la actividad solar", dijo Scott a Live Science.
La investigación previa de Scott había demostrado que los rayos podrían mejorar la ionosfera. Quería averiguar si esto se debía a la energía explosiva del rayo o su carga eléctrica. Entonces, se propuso buscar explosiones bien documentadas en el suelo y comparar los datos históricos con los datos de archivo del Centro de Investigación de Radio en Slough, donde los científicos habían medido la densidad de la ionosfera usando pulsos de radio enviados en un rango de frecuencias de onda corta .
Scott dijo que originalmente tenía la intención de ver los efectos del bombardeo de Londres, pero sobrevive poca información sobre el tiempo y las municiones utilizadas para estas redadas. Como alternativa, el colega de Scott, Patrick Major, un historiador de la Universidad de Reading, proporcionó una base de datos sobre el bombardeo de Berlín entre 1943 y 1944 y dirigió a Scott a otros conjuntos de datos sobre ataques aéreos aliados en Europa.
Ondas de choque
Cada ataque liberó la energía de al menos 300 rayos, dijo Scott, y las cuentas históricas desde el suelo atestiguan el poder de gran alcance de las bombas como las 22,000 libras. (10,000 kilogramos) "Grand Slam" británico.
"Los residentes debajo de las bombas recordarían rutinariamente haber sido lanzados por el aire por la explosión de las ondas de las minas de aire, y las ventanas y puertas se abrirían de sus goznes", dijo Major en un comunicado de prensa.
Cuando los investigadores observaron los registros de respuesta a la ionosfera en la época de 152 grandes ataques aéreos aliados en Europa, descubrieron que la concentración de electrones disminuyó significativamente debido a las ondas de choque de las bombas. Los hallazgos fueron publicados hoy (25 de septiembre) en la revista Annales Geophysicae.
"Pude ver un efecto en los registros ionosféricos del Reino Unido por el bombardeo a más de 1,000 km de distancia", dijo Scott. "Me sorprendió eso".
Ingo Mueller-Wodarg, un científico planetario del Imperial College de Londres que no participó en el estudio, dijo que la investigación es "una demostración clara de cómo la ionosfera se ve afectada por la actividad en el suelo, a pesar de estar a muchas decenas a cientos de kilómetros por encima del suelo."
Los efectos de las ondas de choque serían temporales, dijo Scott, y durarían menos de un día. "La ionosfera está controlada en gran medida por la radiación solar", dijo a Live Science. "El bombardeo representa un pequeño impacto en comparación".
Scott agregó que el debilitamiento de la ionosfera puede haber afectado la eficiencia de la comunicación por radio de onda corta, que dependía de la ionosfera para reflejar las señales a largas distancias.
Las tecnologías más modernas, como el GPS, se ven afectadas por perturbaciones en la ionosfera. Otro estudio publicado a principios de este año encontró que la onda de choque masiva del lanzamiento de un cohete SpaceX Falcon 9 en 2017 creó un agujero temporal en la ionosfera, que puede haber interrumpido las señales de navegación durante una o dos horas después.
Próximos pasos
Mueller-Wodarg señaló que durante mucho tiempo se ha especulado sobre si los terremotos afectan la ionosfera, con resultados mixtos. "Este estudio brinda un fuerte apoyo a la sugerencia de que los eventos en el terreno que generan cualquier tipo de onda de choque o fuertes impulsos deberían poder sentirse en la ionosfera", dijo Mueller-Wodargtold Live Science.
Scott dijo que también quiere saber si se pueden detectar tormentas eléctricas, volcanes y terremotos utilizando métodos similares.
Actualmente también está digitalizando datos ionosféricos anteriores del Reino Unido con la intención de poner esta información en línea, para que los voluntarios puedan ayudar a identificar más efectos en la ionosfera. Hacerlo podría ayudar a Scott a comprender por qué los rayos tienen un impacto en la ionosfera.
"La capa ionosférica que vimos respondiendo al bombardeo fue mucho más alta que la utilizada en el estudio de rayos, ya que era la única para la que actualmente existen datos digitales", dijo Scott. "Esta es una de las razones por las que quiero digitalizar los datos ionosféricos, para que podamos ver si la capa que fue mejorada por los rayos también se ve reforzada por los bombardeos. Solo entonces podemos decir con certeza si el efecto del rayo es debido a ondas de choque o una corriente eléctrica, o ambas ".
