Professor Jean Pierre St.-Maurice och Lindsay Goodwin vid U of S "SuperDARN" radarplats, en av 40 radarer världen över som samlar in data om effekten av solaktivitet. Kredit:David Stobbe för U of S
Forskaren vid University of Saskatchewan Lindsay Goodwin har utvecklat ett nytt sätt att mäta effekten av solaktivitet på jonosfären, vilket indikeras av norrsken och geomagnetiska stormar. Jonosfären är den övre delen av atmosfären.
Forskare kunde använda hennes nya databas med nästan 300 simuleringar av elektriska fält för att mer effektivt och exakt förutse förekomsten av norrsken och effekterna av geomagnetiska stormar.
"Min forskning kan hjälpa till att säkerställa att alla kommunikationstjänster vi litar på i våra vardagliga liv fortsätter att fungera korrekt, sa Goodwin, som är en nyligen U of S Ph.D. examen i fysik.
Hennes nya metod kommer att hjälpa forskare att förutsäga, och eventuellt förhindra, rymdvädrets negativa effekter på den internationella rymdstationen och på kommunikationssystem, som de som används av flygplan som flyger över polarområdena. Om skadad, nätverken av globala positioneringssystem och kommunikationssatelliter som upprätthåller banktransaktioner, TV-signaler, och Internet kan störas kraftigt.
Goodwin är den första som med precision bestämmer inverkan av elektriska fält på jonosfären. Jonosfärens huvudkomponent, en vätskeliknande plasma, är mycket känslig för förändringar i elektriska och magnetiska fält orsakade av solaktivitet.
Arbetet är utmanande eftersom jonosfären är utsatt för strömmar, vindar och vågor.
"Vi försöker bestämma i förväg hur vi ska göra observationerna, men naturen gör ofta något oväntat. Det är mycket som att lösa pussel, " sa U of S fysikprofessor Jean-Pierre St.-Maurice, Goodwins handledare och Canada Research Chair in Environmental Sciences.
Goodwin skapade sin databas baserat på en simulering från 1990-talet. Hon körde om det med dagens datorer och fick mer exakta resultat på grund av bättre moderna processorkrafter. Hon har också utvecklat den senaste mjukvaran för att korrekt tolka data från kraftfulla radar som används för att studera jonosfären.
"Jag har hittat specifika sätt att göra mätningar som enkelt förutsäger om det finns mycket elektrisk aktivitet i ett visst område av jonosfären, ", sa hon. "Detta kan hjälpa till att mäta hur solaktiviteten kommer att påverka det området."
Medel har investerats i hennes projekt av Canada Research Chairs-programmet, Canada Foundation for Innovation, den federala byrån NSERC, den kanadensiska rymdorganisationen, European Space Agency och U.S. National Science Foundation.
Goodwin var alltid besatt av att förstå rymden och galaxer tills hon insåg att det fortfarande finns många obesvarade frågor om rymden nära jorden.
"Varför ska jag fokusera på fysikproblem så långt borta när jag har så mycket att lära mig om min egen planet?" Hon sa.