Ein Raketenstart von Elon Musks SpaceX hat ein vorübergehendes Loch in die Ionosphäre der Atmosphäre unseres Planeten gerissen.
Die Falcon-9-Rakete wurde am späten 19. Juli von der Vandenberg Space Force Base in Kalifornien gestartet und schoss mit enormer Geschwindigkeit in den Weltraum.
Bilder vom Himmel über Flagstaff, Arizona, nach dem Start zeigten ein schwaches rotes Leuchten im Kielwasser der Rakete: ein Fingerabdruck der Rakete, die ein Loch in die Ionosphäre geschlagen hatte.
„Dies ist ein gut untersuchtes Phänomen, wenn Raketen ihre Triebwerke 200 bis 300 km weit verbrennen [around 120 to 190 miles] über der Erdoberfläche”, sagte der Weltraumphysiker Jeff Baumgardner von der Boston University gegenüber spaceweather.com.
„Ich habe mir das Filmmaterial vom Start am 19. Juli angeschaut“, sagt Baumgardner. „Es zeigt, dass der Motor der zweiten Stufe bei 286 km brennt [178 miles] in der Nähe des F-Region-Gipfels für diese Tageszeit. Es ist also durchaus möglich, dass ein ionosphärisches „Loch“ entstanden ist.“
Die Ionosphäre ist die Schicht der Atmosphäre, in der der Weltraum beginnt und die mit geladenen Teilchen, sogenannten Ionen, gefüllt ist. Es erstreckt sich etwa 50 bis 400 Meilen über der Oberfläche, erklärt die NASA, und ist der Grund dafür, dass geomagnetische Stürme Polarlichter verursachen, wobei Sonnenplasma mit den Ionen reagiert und die spektakulären Farben erzeugt, die am Himmel zu sehen sind.
Sich schnell bewegende Raketen und ihre Abgase können die Ionisierung der Ionosphäre verändern. Raketen versprühen auf ihrer Reise Wasser und Kohlendioxid, was die lokale Ionisierung insbesondere in der F-Schicht der Ionosphäre um bis zu 70 Prozent verringern kann. Die charakteristische rote Farbe des Lochs in der Ionosphäre ist das Ergebnis der Reaktion von Sauerstoffionen mit dem Raketenabgas und der Freisetzung von Licht in derselben Wellenlänge wie rote Polarlichter.
Dieses Phänomen ist bereits nach dem Start von Falcon 9 aufgetreten, insbesondere im Jahr 2017. Ars Technica berichtete im Jahr 2018, dass auch die Flugbahn der Rakete zum Aufprall auf die Ionosphäre beitrug, wodurch ein 560 Meilen breites Loch entstand, das zuletzt zwei bis drei Stunden anhielt, da die Rakete zusätzlich Stoßwellen hatte, die vertikal aufstiegen und nicht parallel zur Erdoberfläche wanderten.
Das Loch in der Ionosphäre hatte auch einige Auswirkungen auf GPS-Systeme und veränderte die Standortgenauigkeit um einige Meter. Dies ist derzeit jedoch nicht allzu bedeutsam.
„Ohne die Auswirkungen des Raketenstarts zu berücksichtigen, gibt es Fehler aus der Ionosphäre, der Troposphäre und anderen Faktoren, die zu einer Entfernung von bis zu 20 Metern führen [65-foot] Fehler oder mehr“, sagte Charles CH Lin von der National Cheng Kung University in Taiwan 2018 gegenüber Ars Technica.
In Zukunft ist es möglich, dass sich die Auswirkungen von Raketenstarts auf die Ionosphäre durch immer leistungsfähigere Raketen verschlimmern, was zu größeren Auswirkungen auf das GPS führen wird.
„Der Mensch tritt in eine Ära ein, in der Raketenstarts aufgrund der geringeren Kosten durch wiederverwendbare Raketen zur Gewohnheit werden und häufig vorkommen“, sagte Lin. „Mittlerweile entwickeln Menschen leistungsfähigere Raketen, um Frachten zu anderen Planeten zu schicken. Diese beiden Faktoren werden sich nach und nach stärker auf die mittlere und obere Atmosphäre auswirken, und es lohnt sich, dem etwas Aufmerksamkeit zu schenken.“
Zu den weiteren jüngsten Raketenstarts, die eine Wunde in der Ionosphäre verursacht haben, gehören der Start des taiwanesischen Satelliten FORMOSAT-5, der ein Loch von der Größe Kaliforniens riss, und der erneute Durchbruch der Falcon 9 im Juni 2022.
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