Ressonância Schumann

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Animação de Schumann ressonância na atmosfera da Terra.

As ressonâncias Schumann ( SR ) são um conjunto de picos do espectro na frequência extremamente baixa parte (ELF) da Terra ‘scampo eletromagnético espectro. Ressonância Schumann são eletromagnéticos globais ressonâncias , gerados e animado porrelâmpagos descargas na cavidade formada pela superfície da Terra ea ionosfera .

Descrição [ editar ]

Este fenómeno de ressonância eletromagnética mundial é nomeado após o físico Winfried Otto Schumann que previu matematicamente em 1952. Ressonância Schumann ocorrer porque o espaço entre a superfície da Terra e os condutores atos ionosfera como um sistema fechado de guia de onda . As dimensões reduzidas da Terra causar este guia de ondas para actuar como uma cavidade ressonante para ondas electromagnéticas na ELF banda. A cavidade é naturalmente animado por correntes elétricas em um raio. Ressonância Schumann são o fundo principal no espectro eletromagnético [1] começando em 3 Hz e se estendendo até 60 Hz, [2] e aparecem como picos distintos em frequências extremamente baixas (ELF) em torno de 7,83 (fundamental), [3] 14.3, 20.8 , 27.3 e 33.8 Hz. [1] [4]

Nas descrições modo normal de ressonâncias Schumann, o modo fundamental é uma onda estacionia na cavidade Terra-ionosfera com um comprimento de onda igual à circunferência da Terra. Este modo de ressonância Schumann menor frequência (e de maior intensidade) ocorre a uma frequência de, aproximadamente, 7,83 Hz, mas essa frequência pode variar ligeiramente de uma variedade de factores, tais como perturbações induzidas solares para a ionosfera, que comprime a gáspea parede da cavidade fechada. [ carece de fontes? ] os modos de ressonância mais elevados são espaçados em intervalos de aproximadamente 6,5 Hz, [ carece de fontes? ] uma característica atribuída a geometria esférica da atmosfera. Os picos apresentam uma largura espectral de aproximadamente 20% em consideração o amortecimento dos respectivos modos da cavidade de dissipação. As mentiras parciais 8ª em aproximadamente 60 Hz. [ Carece de fontes? ]

Observações de Ressonância Schumann têm sido usados para controlar a atividade de relâmpagos global. Devido à ligação entre a actividade de um raio e do clima da Terra tem sido sugerido que eles podem também ser utilizados para monitorar as variações de temperatura e variações globais de vapor de água na troposfera superior. Especula-se que o raio extraterrestre (em outros planetas) também pode ser detectada e estudada por meio de suas assinaturas de ressonância Schumann. Schumann ressonâncias foram usadas para estudar a ionosfera inferior na Terra e tem sido sugerido como um meio para explorar a ionosfera inferior nos corpos celestes. Efeitos sobre a Ressonância Schumann foram relatadas após geomagnético e perturbações ionosféricas. Mais recentemente, discretos excitações de ressonância Schumann têm sido associados a eventos transitórios luminosas – sprites , elves , jatos , e outro evento luminoso transiente . [ Carece de fontes? ] Um novo campo de interesse usando Ressonâncias Schumann está relacionada com a curto prazo previsão de terremotos . [ carece de fontes? ]

História [ editar ]

Em 1893, George Francis FitzGerald notar-se que as camadas superiores da atmosfera deve ser bastante bons condutores. Assumindo que a altura destas camadas é cerca de 100 km acima do solo, estimou que as oscilações (neste caso o menor modo de as ressonâncias Schumann) terá um período de 0,1 segundos. [5] Devido a este contributo, tem sido sugerido renomear estas ressonâncias “Schumann-Fitzgerald ressonâncias”. [6] no entanto descobertas de Fitzgerald não foram amplamente conhecidos como eles só foram apresentados em uma reunião da Associação Britânica para o Avanço da Ciência, seguido por uma breve menção em uma coluna na revista Nature.

Daí a primeira sugestão de que uma ionosfera existia, capaz de prender as ondas eletromagnéticas , é atribuído a Heaviside e Kennelly (1902). [7] [8] Foram necessários mais de vinte anos antes de Edward Appleton e Barnett em 1925, [9] foram capazes de comprovar experimentalmente a existência da ionosfera.

Embora algumas das ferramentas matemáticas mais importantes para lidar com esféricos guias foram desenvolvidos pela GN Watson em 1918, [10] foi Winfried Otto Schumann que primeiro estudou os aspectos teóricos das ressonâncias global da Terra-ionosfera guia de onda sistema, conhecido hoje como a Ressonância Schumann. Em 1952-1954 Schumann, em conjunto com HL König , tentativa para medir as frequências de ressonância. [11] [12] [13] [14] No entanto, não foi até as medições efectuadas por Balser e Wagner em 1960-1963 [15] [ 16] [17] [18] [19] que técnicas de análise adequados estavam disponíveis para extrair a informação de ressonância do ruído de fundo. Desde então, tem havido um crescente interesse em Ressonância Schumann em uma ampla variedade de campos.

Teoria básica [ editar ]

Descargas atmosféricas são consideradas o principal fonte natural de ressonância Schumann excitação; canais relâmpago comportar como enormes antenas que irradiam energia eletromagnética de frequência inferior a cerca de 100 kHz. [20] Estes sinais são muito fracos a grandes distâncias da fonte de raio, mas a Terra-ionosfera guia de onda se comporta como um ressonador em frequências ELF e amplifica o espectro sinais de relâmpagos nas frequências de ressonância. [20]

Em uma cavidade ideal, a frequência de ressonância do{\ Displaystyle n}nmodo -ésimo {\ Displaystyle f_ {n}}f _ {{n}}é determinada pelo raio da Terra{\ Displaystyle a}umae a velocidade da luz{\ Displaystyle c}c. [11]

{\ Displaystyle f_ {n} = {\ frac {c} {2 \ pi a}} {\ sqrt {n (n + 1)}}}f _ {{n}} = {\ frac {c} {2 \ pi a}} {\ sqrt {n (n + 1)}}

A verdadeira terra-ionosfera guia de ondas não é uma perfeita cavidade ressonante eletromagnética. As perdas devido ao finito ionosfera condutividade eléctrica reduzir a velocidade de propagação de sinais electromagnéticos na cavidade, resultando num frequência de ressonância que é mais baixa do que seria de se esperar no caso ideal, e os picos observados são de largura. Além disso, há uma série de assimetrias horizontais – diferença dia-noite na altura da ionosfera, mudanças latitudinais no campo magnético da Terra , súbitas perturbações ionosféricas, a absorção calota polar, a variação no raio da Terra de ± 11 km do equador pólos geográficos, etc., que produzem outros efeitos nos espectros de energia de ressonância Schumann.

Medidas [ editar ]

Hoje Ressonância Schumann são registradas em muitas estações de pesquisa diferentes ao redor do mundo. Os sensores usados para medir Schumann ressonâncias tipicamente consistem de dois horizontaisbobinas magnéticas indutivas para medir os componentes norte-sul e leste-oeste do campo magnético , e uma antena dipolo elétrico vertical, para medir a componente vertical do campo elétrico . A banda passante típica dos instrumentos é 3-100 Hz. A ressonância Schumann elétrica amplitude de campo (~ 300 microvolts por metro) é muito menor do que o fair-tempo campo estático elétrica (~ 150 V / m) na atmosfera . Da mesma forma, a amplitude da ressonância do campo magnético Schumann (~ 1 picotesla) é muitas ordens de grandeza menor do que o campo magnético da Terra (~ 30-50 microteslas). [21] receptores especializados e antenas são necessárias para detectar e registar Ressonância Schumann. O componente eléctrico é normalmente medida com uma antena de bola, sugerido por Ogawa et ai., Em 1966, [22] ligado a um circuito de alta impedância do amplificador . Os magnéticos bobinas de indução tipicamente consistem de tens- a centenas de milhares de voltas de fio enrolado em torno de um núcleo de muito altapermeabilidade magnética .

A dependência de atividade de relâmpagos mundial [ editar ]

Desde o início dos estudos de ressonância Schumann, sabia-se que poderiam ser utilizados para monitorizar a actividade global de relâmpago. Em um determinado momento, existem cerca de 2000 trovoadas em todo o mundo . [23] Produzir ~ 50 eventos de raios por segundo , [24] estas tempestades estão diretamente ligados ao sinal de ressonância fundo Schumann.

Determinar a distribuição espacial relâmpago a partir de registros de ressonância Schumann é um problema complexo: a fim de estimar a intensidade do relâmpago a partir de registros de ressonância Schumann é necessário explicar tanto a distância a fontes de raios e da propagação de ondas entre a fonte eo observador. Uma abordagem comum consiste em fazer uma suposição preliminares sobre a distribuição espacial relâmpago, com base nas propriedades conhecidas do relâmpago climatologia . Uma abordagem alternativa é colocar o receptor no Norte ou Pólo Sul , que permanecem aproximadamente equidistante dos principais centros de trovoada durante o dia. [25] Um método não requer hipóteses preliminares sobre a distribuição relâmpago [26] é baseado na decomposição do fundo média de ressonância Schumann espectros, utilizando proporções entre os espectros elétrico e magnético média e entre sua combinação linear. Esta técnica assume a cavidade é esfericamente simétrica e, portanto, não inclui assimetrias cavidade conhecidos que são acreditados para afetar as propriedades de ressonância e propagação de ondas electromagnéticas no sistema.

Variações diurnas [ editar ]

A melhor documentado e as características mais debatidas do fenómeno de ressonância Schumann são as variações diurnas de fundo Schumann espectro de potência de ressonância.

A Ressonância Schumann registro diurna característica reflete as propriedades de ambos atividade de relâmpagos global e o estado da cavidade da Terra-ionosfera entre a região de origem eo observador. A verticais campo eléctrico é independente da direcção da fonte em relação ao observador, e é, portanto, uma medida do raio global. O comportamento diurno do campo elétrico vertical mostra três máximos distintos, associada com os três “hot spots” de atividade de relâmpagos planetária: um às 9 UT ( Tempo Universal ) ligados ao pico diário de trovoada atividade a partir do Sudeste Asiático ; um de 14 UT ligado ao pico do Africano atividade de relâmpagos; e um a 20 UT ligado ao pico do Sul-americano atividade de relâmpagos. A hora e a amplitude dos picos variam ao longo do ano, ligado a mudanças sazonais na atividade de relâmpagos.

“Chaminé” ranking [ editar ]

Em geral, o pico Africano é o mais forte, refletindo a importante contribuição da “chaminé” Africano a atividade de relâmpagos global. O ranking dos dois outros picos – asiáticos e americanos – é o tema de uma disputa vigorosa entre os cientistas de ressonância Schumann. observações de ressonância Schumann feitos de Europa mostram uma maior contribuição da Ásia do que na América do Sul, enquanto que as observações feitas a partir da América do Norte indicam a contribuição dominante vem da América do Sul.

Williams e Satori [27] sugerem que, a fim de obter a “corrigir” o ranking chaminé Ásia-América, é necessário remover a influência das variações de dia / noite na condutividade da ionosfera (dia-noite assimetria de influência) dos registros de ressonância Schumann . Os registros “corrigidas”, apresentado no trabalho de Satori, et al. [28] mostram que, mesmo após a remoção do dia-noite influência assimetria dos registros de ressonância Schumann, a contribuição da Ásia continua a ser maior do que o americano.

Resultados semelhantes foram obtidos por Pechony et ai. [29] que calculados campos de ressonância Schumann de dados de relâmpago satélite. Supunha-se que a distribuição de relâmpago nos mapas de satélite era uma boa proxy para Schumann fontes de excitações, apesar de observações de satélite predominantemente medir relâmpago em nuvem, em vez de o relâmpago nuvem-solo, que são as principais exciters das ressonâncias. Ambas as simulações – aqueles negligenciando a assimetria dia-noite, e aqueles que tomam esta assimetria em conta – mostrou a mesma classificação chaminé Ásia-América. Por outro lado, alguns dados de satélite e relâmpagos climatológica ópticos sugerem o centro temporal sul-americana é mais forte do que o centro da Ásia. [24]

A razão para a disparidade entre os rankings de chaminés asiáticos e americanos em registros de ressonância Schumann ainda não está claro, e é objecto de mais investigação.

Influência da assimetria dia-noite [ editar ]

Na literatura mais antiga as variações diurnas observados de Schumann energia de ressonância foram explicadas pelas variações na fonte-receptor (raios-observador) geometria. [15] Concluiu-se que não há variações sistemáticas particulares da ionosfera (que serve como a parte superior de guia de onda limite) são necessários para explicar estas variações. [30] estudos teóricos posteriores apoiou as primeiras estimativas da pequena influência da ionosfera dia-noite assimetria (diferença entre o dia-side e noite do lado de condutividade ionosfera) sobre as variações observadas em ressonância Schumann intensidades de campo. [31]

O interesse na influência da assimetria dia-noite na condutividade ionosfera em Ressonância Schumann ganhou nova força na década de 1990, após a publicação de uma obra de Sentman e Fraser. [32] Sentman e Fraser desenvolveu uma técnica para separar o global eo contribuições locais para as variações de potência campo observado usando registros obtidos simultaneamente em duas estações que foram amplamente separadas em longitude. Eles interpretou as variações diurnas observadas em cada estação, em termos de uma combinação de uma excitação mundial diurnally variando modulada pela altura ionosfera local. O seu trabalho, que combinou as duas observações e argumentos de conservação de energia, convenceu muitos cientistas sobre a importância da ionosfera dia-noite assimetria e inspirou inúmeros estudos experimentais. No entanto, recentemente foi demonstrado que os resultados obtidos por Sentman e Fraser pode ser aproximadamente simulado com um modelo uniforme (sem levar em conta ionosfera variação de dia-noite) e, portanto, não pode ser interpretado exclusivamente apenas em termos de variação da altura da ionosfera. [33]

Ressonância Schumann amplitude registros mostram variações diurnas e sazonais significativas que em geral coincidem no tempo com os tempos da transição dia-noite (o terminador ). Desta vez de correspondência parece apoiar a sugestão de uma influência significativa da assimetria ionosfera dia-noite em amplitudes de ressonância Schumann. Há registros que mostram a precisão quase relógio-like das mudanças de amplitude diurna. [28] Por outro lado, há muitos dias, quando amplitudes Ressonância Schumann não aumentem a nascer ou não diminuem em pôr do sol . Há estudos que mostram que o comportamento geral da Ressonância Schumann amplitude registros pode ser recriado a partir diurna e sazonal do temporal migração, sem invocar variações ionosféricas. [29] [31] Dois estudos teóricos independentes recentes têm mostrado que as variações de Schumann poder ressonância relacionada com a transição do dia-noite são muito menores do que aqueles associados com os picos de actividade do relâmpago global e, por conseguinte, a actividade global de relâmpago desempenha um papel mais importante na variação da energia de ressonância Schumann. [29] [34]

É geralmente reconhecido que os efeitos fonte-observador são a fonte dominante de as variações diurnas observados, mas continua a haver controvérsia considerável sobre o grau em que assinaturas de dia-noite estão presentes nos dados. Parte dessa controvérsia decorre do fato de que os parâmetros de ressonância Schumann extraíveis a partir de observações fornecem apenas uma quantidade limitada de informações sobre o relâmpago juntamente geometria do sistema fonte-ionosfera. O problema da inversão observações para inferir simultaneamente a função de origem de um raio e estrutura ionosférico é, portanto, extremamente subdeterminada, conduzindo à possibilidade de interpretações não-exclusivos.

“Problema inverso” [ editar ]

Um dos problemas interessantes em Schumann ressonâncias estudos é determinar as características da fonte relâmpago (o “problema inverso”). Temporalmente resolver cada lampejo indivíduo é impossível, porque a taxa média de excitação por um raio, ~ 50 eventos de raios por segundo globalmente, mistura-se as contribuições individuais juntos. No entanto, ocasionalmente ocorrem extremamente grandes relâmpagos que produzem assinaturas distintas que destacam-se os sinais de fundo. Chamados de “Q-rajadas”, que são produzidos por raios intensos que transferem grandes quantidades de carga a partir de nuvens para o chão, e frequentemente transportam alta corrente de pico. [22] Q-rajadas pode exceder a amplitude do nível de sinal de fundo por um factor de 10 ou mais, e aparecem com intervalos de 10 s ~, [26]que permite a considerá-los como eventos isolados e determinar a localização de origem do relâmpago. O local de origem é determinada com técnicas quer de estações múltiplas ou de estação única, e requer assumindo um modelo para a cavidade Terra-ionosfera. As técnicas de multi-estação são mais precisos, mas exigem instalações mais complicadas e caras.

Transient eventos luminosos pesquisa [ editar ]

Acredita-se agora que muitos dos Schumann ressonâncias transientes (rajadas Q) estão relacionados com os eventos luminosos transitórios (TLE) . Em 1995 Boccippio et al. [35] mostraram que sprites , da TLE mais comum, são produzidos pela positiva nuvem-solo relâmpago que ocorrem na região estratiforme de uma tempestade do sistema, e são acompanhados por Q-estourar na Schumann ressonâncias banda .Observações recentes [35] [36] revela que a ocorrência de rajadas sprites e Q são altamente correlacionados e Schumann ressonâncias de dados pode, possivelmente, ser utilizado para estimar a taxa de ocorrência global sprite. [37]

Temperatura global [ editar ]

Williams [1992] [38] sugeriu que a temperatura global pode ser monitorado com as ressonâncias Schumann. A ligação entre Schumann ressonância e temperatura é a taxa de relâmpago, o que aumenta não linearmente com a temperatura. [38] A não-linearidade da relação raios-to-temperatura fornece uma singular amplificador das mudanças de temperatura e faz Ressonância Schumann um “termômetro” sensível.Além disso, as partículas de gelo que são acreditados para participar nos processos de eletrificação que resultam em uma descarga atmosférica [39] têm um papel importante nos efeitos de feedback radiativas que influenciam a temperatura ambiente. Ressonância Schumann pode, portanto, ajudar-nos a compreender estes comentários efeitos. A forte ligação entre raios global e da temperatura global não foi confirmada experimentalmente a partir de 2008.

Alta vapor de água na troposfera [ editar ]

Troposférico vapor de água é um elemento chave do clima da Terra, o que tem efeitos directos como um gás de efeito estufa , bem como efeito indireto através da interação com nuvens , aerossóis e química troposférico. Alta troposférico vapor de água (UTWV) tem um impacto muito maior sobre o efeito estufa do que o vapor de água na parte inferior do ambiente , [40] , mas se este impacto é positivo ou um negativode feedback ainda é incerta. [41] O principal desafio na abordar esta questão é a dificuldade em monitorar UTWV globalmente em longas escalas de tempo. Continental deep-convectivas tempestades produzem a maior parte das descargas de raios na Terra. Além disso, eles transportam grande quantidade de vapor de água na parte superior da troposfera , dominando as variações de UTWV global. Price [2000] [42] sugeriu que as mudanças no UTWV pode ser derivada a partir de registros de Ressonância Schumann.

Em outros planetas e luas [ editar ]

A existência de ressonâncias Schumann-como está condicionada principalmente por dois fatores:

  1. A esférico fechado, planetário de tamanho [ duvidosa – discutir ] cavidade, que consiste em conduzir limites inferior e superior separadas por um meio isolante. Para a terra o limite inferior realização é a sua superfície, e o limite superior é a ionosfera. Outros planetas pode ter geometria semelhante a condutividade eléctrica, de modo especula-se que eles devem possuir comportamento ressonante semelhante.
  2. Uma fonte de excitação elétrica de ondas eletromagnéticas na faixa de ELF.

Dentro do Sistema Solar existem cinco candidatos a Schumann detecção de ressonância além da Terra: Venus , Marte , Júpiter , Saturno e sua maior lua Titan . Modelando Schumann ressonâncias sobre os planetas e luas do Sistema Solar é complicada pela falta de conhecimento das guias de onda parâmetros. Não na capacidade situ existe hoje para validar os resultados.

Venus [ editar ]

A evidência mais forte de raios em Vênus vem das ondas eletromagnéticas impulsivas detectados pela Venera 11 e 12 sondas. Cálculos teóricos das ressonâncias Schumann em Venus foram relatados por Nickolaenko e Rabinowicz [1982] [43] e Pechony e preço [2004]. [44] Ambos os estudos produziram resultados muito próximos, indicando que Ressonância Schumann deve ser facilmente detectável no planeta dadas uma fonte de excitação e um raio de um sensor, adequadamente localizados.

Mars [ editar ]

No caso de Marte tem havido observações terrestres de espectros de emissão de rádio que têm sido associados com ressonâncias Schumann. [45] As emissões de rádio descritos não são um dos modos de Schumann electromagnéticos primárias, mas sim de modulações secundários das emissões de microondas não térmicos do planeta em aproximadamente as freqüências Schumann esperados, e não foram confirmadas de forma independente a ser associado com atividade de relâmpagos em Marte. Existe a possibilidade de que futuras missões lander poderia levar em instrumentação situ para executar as medições necessárias. Estudos teóricos são direcionados principalmente para parametrizar o problema para futuros exploradores planetários.

Detecção de actividade relâmpago em Marte tem sido relatada por Ruf et ai. [2009]. [45] A evidência é indireta e sob a forma de modulações do espectro de microondas não térmico em aproximadamente os esperados frequências de ressonância Schumann. Não foi confirmada de forma independente que estes estão associados com descargas elétricas em Marte. Na confirmação do evento é feita pela direta, observações in situ, seria verificar a sugestão da possibilidade de separação de cargas e descargas atmosféricas nas tempestades de poeira de Marte feitas por Éden e Vonnegut [1973] [46] e Renno et al. [2003].[47] ressonâncias globais de Marte foram modelados por Sukhorukov [1991], [48] Pechony e preço [2004] [44] e Molina-Cuberos et al. [2006]. [49] Os resultados dos três estudos são um pouco diferentes, mas parece que pelo menos os dois primeiros modos de ressonância Schumann deve ser detectável. A evidência de os três primeiros modos de ressonância Schumann está presente nos espectros de emissão de rádio a partir do relâmpago detectado em tempestades de areia de Marte. [45]

Titan [ editar ]

Foi há muito tempo atrás sugeriu que descargas de raios pode ocorrer em Titã, [50] , mas dados recentes da Cassini-Huygens parece indicar que não há atividade de relâmpagos sobre este maior satélite de Saturno. Devido à recente interesse em Titan, associado com a missão Cassini-Huygens, a ionosfera é talvez o mais bem modelados hoje. Ressonância Schumann em Titã têm recebido mais atenção do que em qualquer outro corpo celeste, em obras de Besser et al. [2002], [51] Morente et ai. [2003], [52] Molina-Cuberos et al. [2004], [53] Nickolaenko et al. [2003], [54] e Pechony e preço [2004]. [44] Parece que apenas o primeiro modo de ressonância Schumann pode ser detectável em Titã.

Desde o pouso da sonda Huygens na superfície de Titã em janeiro de 2005, tem havido muitos relatos sobre observações e teoria de uma ressonância Schumann atípica em Titã. Depois de várias dezenas de fly-bys por Cassini, nem relâmpagos nem trovoadas foram detectados na atmosfera de Titã. Os cientistas, portanto, propôs uma outra fonte de excitação elétrica: indução de correntes ionosféricas pela magnetosfera co-rotação de Saturno. Todos os dados e modelos teóricos em conformidade com uma ressonância Schumann, segundo o modo próprio de que foi observada pela sonda Huygens. O resultado mais importante disto é a prova da existência de um líquido oceano de água-amônia enterrado sob algumas dezenas de km subsuperfície crosta gelada. [55] [56] [57] [58]

Júpiter e Saturno [ editar ]

Atividade de relâmpagos foi opticamente detectados em Júpiter. Existência de atividade de relâmpagos no planeta foi prevista por Bar-Nun [1975] [59] e agora é apoiado por dados de Galileo , Voyagers 1 e 2, os pioneiros de 10 e 11 e Cassini. Saturno também está confirmado para ter atividade de relâmpagos. [60] Apesar de três nave espacial visitar – Pioneer 11 em 1979, a Voyager 1 em 1980 e Voyager 2 em 1981, não forneceu nenhuma evidência convincente de observações ópticas, em julho de 2012, a sonda Cassini detectou visível relâmpagos, e sensores eletromagnéticos a bordo da nave espacial detectado assinaturas que são característicos de um raio. Pouco se sabe sobre os parâmetros elétricos de Júpiter e Saturno interior. Mesmo a questão do que deve servir como a parte inferior das guias de onda de fronteira é um não-trivial no caso dos planetas gasosos. Não parece haver obras dedicadas à Ressonância Schumann em Saturno. Até à data, tem havido apenas uma tentativa de modelar Ressonância Schumann em Júpiter. [61] Aqui, o perfil de condutividade elétrica na atmosfera gasosa de Júpiter foi calculada usando métodos semelhantes aos usados para modelar interior das estrelas, e assinalou-se que o mesmos métodos poderiam facilmente ser estendido a outros gigantes gasosos Saturno, Urano e Netuno. Dada a atividade de relâmpagos intensa em Júpiter, as ressonâncias Schumann deve ser facilmente detectável com um sensor adequadamente posicionado dentro da cavidade planetária-ionosfera.

Veja também [ editar ]

Referências [ editar ]

  1. ^ Ir até:um b MacGorman, WD Rust, W. David Rust. “A natureza elétrica das tempestades”. Page 114 .
  2. Ir para cima^ Handbook da eletrodinâmica atmosféricas, Volume 1 por Hans Volland. Página 277.
  3. Ir para cima^ Rusov, VD (2012). . “Pode ressonante Oscilações da ionosfera da Terra Influência do Biorritmo Cérebro Humano” arXiv : 1208.4970 [physics.gen-ph ]. Departamento de Física Teórica e Experimental Nuclear, Odessa National Polytechnic University, Ucrânia
  4. Ir para cima^ Montiel, I .; Bardasano, JL; Ramos, JL (2005). “Device Biofísica para o tratamento de doenças neurodegenerativas”. Em Méndez-Vilas, A.Os avanços recentes em Multidisciplinar Física Aplicada. Anais do I Encontro Internacional sobre Física Aplicada (APHYS-2003) outubro 13-18th 2003, Badajoz, Espanha . . pp. 63-69 doi : 10.1016 / B978-008044648-6.50011-2 .
  5. Ir para cima^ GF FitzGerald, “No período de vibração de distúrbios elétricos na Terra”, Br. Assoc. Adv. Sci., Rep. 63, 682 (1893)
  6. Ir para cima^ Jackson, JD (agosto de 2008). “Exemplos do teorema zero da história da ciência” (PDF) . American Journal of Physics 76 (8):. 704-719 arXiv : 0.708,4249 . Bibcode : 2008AmJPh..76 ..704J . doi :10,1119 / 1,2904468 .
  7. Ir para cima^ O. Heaviside (1902). “Telegrafia, Sec. 1, Theory”. Encyclopædia Britannica 9 (10 ed.). Londres. pp. 213-218.
  8. Ir para cima^ AE Kennelly (1902). “On a elevação dos estratos eletricamente condutora da atmosfera da Terra.” Mundial e Engenheiro 32 : 473-473.
  9. Ir para cima^ Appleton, EV; MAF Barnett (1925). “Em algumas evidências diretas de Reflexão atmosférica descendente dos raios elétricos”. Proceedings of the Royal Society. Série A, contendo papéis de Matemática e Física Character 109 (752):. 621-641 bibcode : 1925RSPSA.109..621A .Doi : 10,1098 / rspa.1925.0149 .
  10. Ir para cima^ Watson, GN (1918). “A difração de ondas elétricas pela Terra”.Proceedings of the Royal Society . Ser.A 95: 83-99.
  11. ^ Ir até:um b Schumann WO (1952). “Über die strahlungslosen Eigenschwingungen einer leitenden Kugel, die von einer Luftschicht und einer Ionosphärenhülle umgeben ist”. Zeitschrift für Naturforschung A 7 :. 149-154 bibcode : 1952ZNatA … 7..149S . Doi: 10,1515 / zna-1952-0202 .
  12. Ir para cima^ Schumann WO (1952). “Über die Dämpfung der elektromagnetischen Eigenschwingnugen des Sistemas Erde – Luft – Ionosphäre”. Zeitschrift für Naturforschung A 7 :. 250-252 bibcode : 1952ZNatA … 7..250S .Doi : 10,1515 / zna-1952-3-404 .
  13. Ir para cima^ Schumann WO (1952). “Über die Ausbreitung sehr Langer elektriseher Wellen um die signalé des Blitzes”. Nuovo Cimento 9 (12):. 1116-1138 doi : 10,1007 / BF02782924 .
  14. Ir para cima^ Schumann WO & H. König (1954). “Über die Beobactung von Atmospherics bei geringsten Frequenzen”. Naturwissenschaften 41(8):. 183-184 bibcode : 1954NW ….. 41..183S . Doi : 10,1007 / BF00638174 .
  15. ^ Ir até:um b Balser M. & C. Wagner (1960). “A medição do espectro de ruído de rádio de 50 a 100 c / s”. Journal of Research do National Bureau of Standards 64D :. 415-418 doi : 10,6028 / jres.064d.050 .
  16. Ir para cima^ Balser M. & C. Wagner (1960). “Observações de ressonâncias de cavidade Earth-ionosfera”. Nature 188 (4751):. 638-641 bibcode :1960Natur.188..638B . Doi : 10.1038 / 188638a0 .
  17. Ir para cima^ Balser M. & C. Wagner (1962). “Variações de potência diurnos dos modos de cavidade Earth-ionosfera e sua relação com a atividade de tempestades em todo o mundo”. Journal of Geophysical Research 67(2):. 619-625 bibcode : 1962JGR …. 67..619B . Doi : 10,1029 / JZ067i002p00619 .
  18. Ir para cima^ Balser M. & C. Wagner (1962). “Em variações dos modos de cavidade Earth-ionosfera de frequência”. Journal of Geophysical Research 67 (10):. 4081-4083 bibcode : 1962JGR …. 67.4081B .Doi : 10,1029 / JZ067i010p04081 .
  19. Ir para cima^ Balser M. & C. Wagner (1963). “Efeito de uma detonação nuclear de alta altitude na cavidade Earth-ionosfera”. Journal of Geophysical Research 68 :. 4.115-4.118 bibcode : 1963JGR …. 68.4115B . Doi :10,1029 / jz068i013p04115 .
  20. ^ Ir até:um b Volland, H. (1984). Eletrodinâmica atmosféricas . Springer-Verlag, Berlim.
  21. Ir para cima^ Preço, C .; O. Pechony; E. Greenberg (2006). “Ressonância Schumann em pesquisa relâmpago”. Journal of Lightning Research 1 : 1- 15.
  22. ^ Ir até:um b Ogawa, T .; Y. Tanka; Miura T. M. & Yasuhara (1966).”Observações de ruídos eletromagnéticos ELF natural usando a bola antenas”. Journal of Geomagnetismo e Geoelectricity 18 : 443- 454.doi : 10,5636 / jgg.18.443 .
  23. Ir para cima^ Heckman SJ; E. Williams (1998). “Relâmpago total mundial inferida a partir de medições de ressonância Schumann”. Journal of Geophysical Research 103 (D24):. 31.775-31.779 bibcode : 1998JGR … 10331775H . Doi : 10,1029 / 98JD02648 .
  24. ^ Ir até:um b HJ Christian; RJ Blakeslee; DJ Boccippio; WL Boeck; et ai.(2003). “Freqüência global e distribuição de relâmpago como observado a partir do espaço pela Transient Detector óptico”. Journal of Geophysical Research 108 (D1): 4005. bibcode :2003JGRD..108.4005C . Doi : 10,1029 / 2002JD002347 .
  25. Ir para cima^ Nickolaenko, AP (1997). “Aspectos modernos de Schumann estudos de ressonância”. Journal of atmosférica e Solar-Terrestrial Physics 59 :. 806-816 bibcode : 1997JASTP..59..805N . Doi : 10.1016 / s1364-6826 (96) 00059-4 .
  26. ^ Ir até:um b AV Shvets (2001). “A técnica de reconstrução de perfil global relâmpago distância do fundo do sinal de ressonância Schumann”.Journal of atmosférica e Solar-Terrestrial Physics 63 : 1061-1074.Bibcode : 2001JASTP..63.1061S . Doi : 10.1016 / s1364-6826 (01) 00024 -4 .
  27. Ir para cima^ Williams ER; G. Satori (2004). . “Lightning, a comparação termodinâmico e hidrológicas das duas chaminés continentais tropicais”Journal of atmosférica e Solar-Terrestrial Physics 66 :. 1213-1231bibcode : 2004JASTP..66.1213W . Doi : 10.1016 / j.jastp.2004.05.015 .
  28. ^ Ir até:um b Satori G .; M. Neska; E. Williams; J. Szendrői (2007).”Assinaturas do non-uniform cavidade Earth-ionosfera em alta-resolução de tempo registros de ressonância Schumann”. Radio Science 42 (2):. RS003483 bibcode : 2007RaSc … 42.2S10S . Doi :10,1029 / 2006RS003483 .
  29. ^ Ir até:a b c Pechony, O .; C. Price; AP Nickolaenko (2007). “A importância relativa da assimetria dia-noite na Schumann registros de ressonância amplitude”. Radio Science 42 (2):. RS2S06 bibcode : 2007RaSc … 42.2S06P . Doi : 10,1029 / 2006RS003456 .
  30. Ir para cima^ Madden T .; W. Thompson (1965). “Oscilações eletromagnéticas de baixa frequência da cavidade Earth-ionosfera”. Comentários de Geofísica 3 (2): 211. bibcode : 1965RvGSP … 3..211M . Doi :10,1029 / RG003i002p00211 .
  31. ^ Ir até:um b Nickolaenko AP & M. Hayakawa (2002). Ressonâncias na cavidade Earth-ionosfera . Kluwer Academic Publishers, Dordrecht-Boston-Londres.
  32. Ir para cima^ Sentman, DD; Fraser BJ (1991). “Observações simultâneas de Ressonância Schumann na Califórnia e Austrália – Evidência para modulação de intensidade pela altura locais da região de D”. Journal of Geophysical Research 96 (9): 15.973-15.984. Bibcode : 1991JGR …. 9615973S . Doi : 10.1029 / 91JA01085 .
  33. Ir para cima^ Pechony, O .; C. Price (2006). “Ressonância Schumann: interpretação de modulações de intensidade diurnos locais”. Ciência Radio 42 (2):. RS2S05 bibcode : 2006RaSc … 41.2S05P . Doi :10,1029 / 2006RS003455 .
  34. Ir para cima^ Yang H .; VP Pasko (2007). “Three-dimensional finita modelagem de diferença de tempo de domínio das variações diurnas e sazonais nos parâmetros de ressonância Schumann”. Radio Science 41 (2):. RS2S14bibcode : 2006RaSc … 41.2S14Y . Doi : 10,1029 / 2005RS003402.
  35. ^ Ir até:um b Boccippio, DJ; ER Williams; SJ Heckman; WA Lyons; et ai.(1995). “Sprites, transientes ELF, e golpes de fundo positivos”. Ciência269 (5227):. 1088-1091 bibcode : 1995Sci … 269.1088B . Doi :10.1126 / science.269.5227.1088 . PMID  17755531 .
  36. Ir para cima^ Preço, C .; E. Greenberg; Y. Yair; G. satori; et ai. (2004). “A detecção baseada em terra de TLE produtoras intenso relâmpago durante a missão MEIDEX a bordo do Space Shuttle Columbia “.Geophysical Research Letters 31 :. L20107 bibcode :2004GeoRL..3120107P . Doi : 10,1029 / 2004GL020711 .
  37. Ir para cima^ Hu, W .; SA Cummer; WA Lyons; TE Nelson (2002). “Momento carga relâmpago muda para o início de sprites”. Geophysical Research Letters 29 (8): 1279. bibcode : 2002GeoRL..29h.120H . Doi :10,1029 / 2001GL014593 .
  38. ^ Ir até:um b Williams, ER (1992). “A ressonância Schumann: um termômetro tropical global”. Ciência 256 (5060):. 1184-1186 bibcode : 1992Sci … 256.1184W . Doi : 10.1126 / science.256.5060.1184 . PMID 17795213 .
  39. Ir para cima^ Williams, ER (1989). “A estrutura tripolo de tempestades”. Journal of Geophysical Research 94 :. 13.151-13.167 bibcode : 1989JGR …. 9413151W . Doi : 10,1029 / JD094iD11p13151 .
  40. Ir para cima^ Hansen, J .; A. Lacis; D. Rind; G. Russel; et ai. (1984). “A sensibilidade climática: Análise de mecanismos de feedback”. Em JE Hansen e T. Takahashi, eds. Processos climáticos e sensibilidade climática . AGU Geophysical Monografia Series 29 . . pp. 130-163bibcode : 1984GMS …. 29..130H . doi : 10,1029 / gm029p0130 .
  41. Ir para cima^ Rind, D. (1998). “Basta adicionar vapor de água”. Ciência 28 (5380):. 1152-1153 doi : 10.1126 / science.281.5380.1152 .
  42. Ir para cima^ Preço, C. (2000). “A evidência para uma ligação entre a atividade de relâmpagos global e vapor de água na troposfera superior”. Nature 406(6793): 290-293. Doi : 10.1038 / 35.018.543 . PMID  10917527 .
  43. Ir para cima^ Nickolaenko AP; LM Rabinowicz (1982). “Sobre a possibilidade de existência de ressonâncias eletromagnéticas globais nos planetas do sistema solar”. Pesquisas Espaciais 20 : 82-89.
  44. ^ Ir até:a b c Pechony, O .; C. Price (2004). “Parâmetros de ressonância Schumann calculados com um modelo de joelho parcialmente uniforme na Terra, Vênus, Marte e Titan”. Radio Science 39 (5):. RS5007bibcode : 2004RaSc … 39.5007P . Doi : 10,1029 / 2004RS003056.
  45. ^ Ir até:a b c Ruf, C .; NO Renno; JF Kok; E. Bandelier; et ai. (2009).”Emission of Radiation Micro-térmica por uma tempestade de poeira marciana”. Geophysical Research Letters 36 (13):. L13202 bibcode :2009GeoRL..3613202R . Doi : 10,1029 / 2009GL038715 .
  46. Ir para cima^ Éden, HF & B. Vonnegut (1973). “Avaria elétrica causada pelo movimento de poeira em ambientes de baixa pressão: consideração para Marte”. Ciência 180 (4089):. 962-3 bibcode : 1973Sci … 180..962E . Doi : 10.1126 / science.180.4089.962 . PMID 17.735.929 .
  47. Ir para cima^ Renno NO, A. Wong; SK Ãtreya; I. de Pater; M. Roos-Serote (2003).”Descargas elétricas e emissões de rádio de banda larga por diabos de poeira marciana e tempestades de poeira.” Geophysical Research Letters 30 (22): 2140. bibcode : 2003GeoRL..30vPLA1R . Doi :10,1029 / 2003GL017879 .
  48. Ir para cima^ Sukhorukov AI (1991). “No Schumann ressonâncias em Marte”.Planeta. Espaço Sci. 39 (12):. 1673-1676 bibcode : 1991P & SS … 39.1673S . Doi : 10,1016 / 0032-0633 (91) 90028-9 .
  49. Ir para cima^ Molina-Cuberos GJ; JA Morente; BP Besser; J. Porti; et ai. (2006).”Ressonância Schumann como uma ferramenta para estudar a ionosfera inferior de Marte”. Radio Science 41 :. RS1003 bibcode :2006RaSc … 41.1003M . Doi : 10,1029 / 2004RS003187 .
  50. Ir para cima^ Lammer H .; T. Tokano; G. Fischer; W. Stumptner; et ai. (2001). “A atividade relâmpago de Titan: pode Cassiny / Huygens detectá-lo?”.Planetary and Space Ciência 49 (6):. 561-574 bibcode : 2001P & SS … 49..561L . Doi : 10.1016 / S0032-0633 (00) 00171 -9 .
  51. Ir para cima^ Besser, BP; K. Schwingenschuh; I. Jernej; HU Eichelberger; et ai.(2002). “Ressonância Schumann como indicadores para a iluminação em Titã”. Anais do II Workshop Europeu sobre Exo / Astrobiology, Graz, Áustria, 16-19 setembro .
  52. Ir para cima^ Morente JA; Molina-Cuberos GJ; Porti JA; K. Schwingenschuh; et ai.(2003). “Um estudo da propagação de ondas electromagnéticas na atmosfera de Titã com o método numérico TLM”. Icarus 162 (2): 374-384. Bibcode : 2003Icar..162..374M . Doi : 10.1016 / S0019-1035 (03) 00025 -3 .
  53. Ir para cima^ Molina-Cuberos GJ; J. Porti; BP Besser; JA Morente; et ai. (2004).”Ressonâncias Schumann e transparência eletromagnética na atmosfera de Titan”. Avanços em Pesquisas Espaciais 33 (12):. 2309-2313 bibcode : 2004AdSpR..33.2309M . Doi : 10.1016 / S0273-1177 (03) 00465-4 .
  54. Ir para cima^ Nickolaenko AP; BP Besser; K. Schwingenschuh (2003). “Cálculos modelo de Schumann ressonância em Titã”. Planetary and Space Ciência 51 (13):. 853-862 bibcode : 2003P & SS … 51..853N . Doi :10.1016 / S0032-0633 (03) 00119-3 .
  55. Ir para cima^ Béghin, C., et al., 2007. Uma ressonância Schumann-like em Titã impulsionado pela magnetosfera de Saturno, possivelmente, revelado pela sonda Huygens, Ícaro 191, 251-266.
  56. Ir para cima^ Béghin, C., et al., 2009. Novos insights sobre a ressonância orientada por plasma Schumann do Titan inferida a partir de Huygens e dados da Cassini, Planetary and Space Science, 57, 1872-1888.
  57. Ir para cima^ Béghin, C., Hamelin, M., Sotin, C., 2010. oceano nativo do Titan revelou debaixo cerca de 45 km de gelo por uma ressonância Schumann-like, Rendus Geoscience, 342, 425-433.
  58. Ir para cima^ Béghin, C., e 8 colegas. Teoria analítica da ressonância Schumann de Titã: Restrições à condutividade ionosférica e enterrado oceano água, Ícaro, 218, 1028-1042, 2012.
  59. Ir para cima^ Bar-Nun A. (1975). “Trovoadas em Júpiter”. Icarus 24 :. 86-94bibcode : 1975Icar … 24 … 86B . Doi : 10,1016 / 0019-1035 (75) 90162-1 .
  60. Ir para cima^http://www.ciclops.org/view_event/178/Lightning_Flashing_in_Daylight
  61. Ir para cima^ Sentman DD (1990). “A condutividade elétrica de Júpiter é superficial interior ea formação de uma cavidade planetária-ionosfera ressonante”.Icarus 88 :. 73-86 bibcode : 1990Icar … 88 … 73s . Doi : 10,1016 / 0019-1035 (90) 90177- B .

Artigos e referências externas [ editar ]

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