Studium ionosférického plazmatu pomocí monitorů náhlých ionosférických poruch (SID)

Spolupracující subjekt: Hvězdárna a radioklub lázeňského města Karlovy Vary, o.p.s.

Hlavní náplní navrhovaného projektu bude studium ionosféry pomocí SID monitorů umístěnými na Hvězdárně Františka Krejčího Karlovy Vary, o. p. s., zapojenými v současně vyvíjené síti Ionozor (http://www.ionozor.eu), na níž participuje také Ústav fyzikální chemie J. Heyrovského a simulace vybraných poruch ionosféry pomocí laboratorních metod s akcentem na typy poruch s vysokou hustotou energie. V současné době jsou shromažďována data z již dva roky probíhajících měření, která umožňují popsat fyzikální vlastnosti tzv. studeného plazmatu D ionosférické vrstvy v rozsahu, který zatím nebyl nikdy dosažen. Cílem však nemůže být pouze kumulování experimentálních dat, je nutné se také zaměřit na studium potenciálního využití SID monitorů pro detekci a charakterizaci lokálních ionosferických poruch tvořených plazmatem o vysoké hustotě energie (např. ionosférické blesky, tj. tzv. upper atmospheric lighting neboli transient luminous events TLE, průnik částic meziplanetární hmoty nebo dopad spršky extrasolárních těžkých částic či tvrdého záření). Jednou ze základních charakteristik těchto poruch je např. elektronová hustota, jejíž parametry jsou bohužel díky zanedbatelnému Starkovu rozšíření neměřitelné klasickými spektrálními metodami aplikovanými pro sledování těchto poruch v optické oblasti. Využití SID monitoru by mohlo významně přispět k nezávislému experimentálnímu stanovení tohoto klíčového parametru. Dalším výstupem monitoringu je také teplota plazmatu, která poslouží jako referenční údaj k optickým měřením v případě, že budou paralelně provedena v dostupné síti pozorovacích stanic. Zmíněná měření byla doposud prováděna pomocí SID monitorů spíše náhodně a okrajově. Rozptylu dlouhovlnného rádiového záření na prostorově omezených ionosferických poruchách s vysokou elektronovou hustotou a teplotou je v odborné literatuře věnováno jen několik prací. Přitom jsou tyto informace velice cenné, například jako vstupní parametry pro numerické simulace UV/VIS spekter blesků či průniků částeček meziplanetární hmoty, které se provádějí také v laboratoři FT a laserové spektroskopie, oddělení spektroskopie Ústavu fyzikální chemie J. Heyrovského AV ČR, v.v.i., ve spolupráci s Hvězdárnou Valašské Meziříčí, o. p. s. Pro interpretaci těchto spekter je informace o vlastnostech pozorovaného plazmatu získaná pomocí SID monitorů velice přínosná a umožňuje srovnání numerických simulací s nezávisle získanými experimentálními daty.

Tato spolupráce umožní efektivní využití dat získaných na Hvězdárně Františka Krejčího Karlovy Vary pro astronomicky a spektroskopicky zaměřený základní výzkum prováděný oddělením spektroskopie Ústavu fyzikální chemie J. Heyrovského AV ČR, v.v.i.