Semnalele de locație sunt ridicate la Pământ de către sateliții GPS au fost opriți cu sute de metri în timpul furtunii solare Gannon În luna mai a anului trecut, iar perturbarea a durat până la două zile în unele regiuni americane, a dezvăluit un nou studiu. Întreruperea a făcut ravagii în sectorul agricol, care a suferit pierderi de peste 500 de milioane de dolari ca urmare.
O succesiune de erupții solare puternice la începutul lunii mai anul trecut a declanșat cea mai puternică furtună solară care a lovit Pământul în 20 de ani. Ulterior numit după omul de știință al meteorologic al spațiului decedat, Jennifer Gannon, furtuna solară a produs uimire Auroras vizibil la sud ca Mexic, Portugalia și Spania. De asemenea, a făcut ca GPS -ul să meargă cu fân de zile.
Fermierii din Midwest-ul american, la acea vreme, în vârful sezonului de plantare, au raportat că tractoarele lor ghidate GPS acționând ca Au fost „posedați” în timpul furtuniiconform conturilor. Un nou studiu a cuantificat acum cât de mari au fost aceste erori GPS nu numai în timpul înălțimii furtunii, ci și în urma sa, când o auroră persistentă a continuat să obțină semnale GPS.
O echipă de cercetători de la Universitatea Boston a folosit date de la aproape 100 de receptori de GPS fixi, fixați, împrăștiați în SUA, care formează o rețea de cercetare seismică care măsoară mișcările plăcilor tectonice. După cum se dovedește, rețeaua este, de asemenea, perfect potrivită pentru a studia efectele meteorologice ale spațiului în ionosfera Pământului, un strat de aer încărcat electric a găsit la 30 de kilometri (48 de kilometri) deasupra Pământului. Efectele pe care furtunile solare le au asupra ionosferei pot afecta citirile receptorilor GPS.
“Receptorii GPS lucrează cu presupunerea că ionosfera are o densitate uniformă a plasmei”, a declarat pentru Space.com Waqar Younas, un cercetător în fizica spațială la Universitatea Boston și autorul principal al lucrării. „Dar o furtună solară creează nereguli în ionosferă și pe măsură ce semnalul trece prin straturile ionosferice, crește erori.”
Când o furtună solară lovește, particulele solare încărcate pe care le aduce cu ea încălzește și perturbă ionosfera. Pe măsură ce semnalele slabe de la sateliții de poziționare globală trec prin această regiune brusc turbulentă, ei sunt aruncate de curs.
Înrudite: Roz „ploi” pe soare capturat în cel mai mare detaliu vreodată
Deoarece receptorii GPS fixi din rețeaua de cercetare sunt ferm atașați la sol, orice modificare a datelor lor de poziționare ar putea fi doar rezultatul turbulenței în ionosferă. Măsurătorile din această rețea științifică GPS au relevat amploarea acestor erori cu o mare precizie și le -a permis cercetătorilor să reconstruiască ceea ce a avut loc în ionosferă în timpul furtunii.
“Măsurând perturbarea semnalului, putem spune structura plasmei în atmosfera superioară”, a declarat pentru Space.com Toshi Nishimura, profesor de fizică spațială și co-autor al noului studiu.
Analiza datelor a relevat faptul că furtuna a creat un „perete de plasmă ionosferică”, care se întinde pe continentul nord -american. Acest zid a aruncat semnale GPS cu până la 70 de metri (70 de metri) în statele americane centrale, cu erori mai mici de până la 20 m (20 m) raportate în părțile de sud -vest ale țării.
Perturbarea maximă a durat aproximativ șase ore pe 10 mai 2024, dar lucrurile au rămas neliniștite până la două zile, a arătat studiul. După ce ionosfera zguduită a început să se calmeze, luminile aurorale declanșate de furtună au provocat perturbări ale GPS -urilor, în timp ce particulele încărcate din spațiu trântite prin atmosferă de -a lungul liniilor de câmp magnetic perturbat. Rețeaua de receptori GPS a arătat erori de până la 10 m (10 m) pe durata acestor aurore.
Comportamentul neregulat al mașinilor agricole ghidate de GPS cauzate de furtuna solară Gannon a costat fermierii americani din Midwest-ul SUA mai mult de 500 de milioane de dolari, potrivit Terry Griffin, profesor de economie agricolă la Universitatea de Stat din Kansas.
“Din cauza furtunii Gannon, plantarea porumbului a întârziat, deoarece plantatorii noștri au fost în mare parte nefoiți”, a spus Griffin pentru Space.com. “În prezent, aproximativ 70% din acri plantați din Statele Unite se bazează pe echipamente care folosesc îndrumări automate GPS pentru a face linii paralele drepte prin câmp. Nu mai avem nici măcar markeri rutini fizici, iar echipamentul este din ce în ce mai mare până la punctul în care nu mai putem funcționa atunci când GPS -ul este luat.”
Dar agricultura nu a fost singura victimă a GPS-ului indus de vreme spațială. Aeronavele se bazează pe GPS nu numai pentru a -și urma căile, ci mai ales pentru a -și cunoaște altitudinea precisă în timpul aterizării. Erorile de până la patru metri pot fi compensate, potrivit lui Nishimura. Dar perturbarea din 10 și 11 mai anul trecut a fost „mult dincolo de această fereastră de toleranță”, a spus Nishimura.
Furtuna solară Gannon ar fi putut fi cea mai puternică în două decenii. Dar nu a oferit decât un gust slab din ceea ce este capabil soarele. Scenariul de caz cel mai rău discutat este așa-numitul eveniment Carrington-o furtună care a lovit Pământul în 1859, eliminând serviciile de telegraf din întreaga lume. O furtună din această forță astăzi ar avea, fără îndoială, consecințe largi în întreaga lume.
“În timpul furtunii Gannon, am văzut cel mai intens impact în regiunile centrale ale SUA”, a spus Nishimura. „Dar pentru un eveniment de dimensiuni Carrington, am vedea întreruperea pe tot continentul și erorile atât de mari încât semnalul ar fi inutilizabil.”
Waqar spune că, în viitor, prognoza în timp real a perturbărilor ionosferice asociate cu prognozele bazate pe AI ale neregulilor semnalului GPS ar putea ajuta la corectarea erorilor pe măsură ce o furtună progresează.
Studiul a fost publicat în revista JGR-Space Physics pe 9 iunie.
Acest articol a fost publicat inițial pe Space.com.