Epicentret i Beirut, före och efter explosionen. Kredit:Bhaskar Kundu, et al. Vetenskapliga rapporter. 2 februari, 2021
Strax efter 18.00. lokal tid (15.00 UTC) den 4 augusti, 2020, mer än 2, 750 ton värdefullt lagrat ammoniumnitrat exploderade i Libanons hamnstad Beirut, dödade omkring 200 människor, gör mer än 300, 000 tillfälligt hemlösa, och lämnar en 140 meter diameter krater i dess kölvatten. Explosionen anses vara en av de mest kraftfulla icke-nukleära, mänskliga explosioner i mänsklighetens historia.
Nu, beräkningar av Hokkaido -universitetets forskare i Japan har funnit att den atmosfäriska vågen från sprängningen ledde till elektronstörningar högt i jordens övre atmosfär. De publicerade sina resultat i tidskriften Vetenskapliga rapporter .
Teamet av forskare, som inkluderade kollegor från National Institute of Technology Rourkela i Indien, beräknade förändringar i det totala elektroninnehållet i jordens jonosfär:den del av atmosfären från cirka 50 till 965 kilometers höjd. Naturliga händelser som extrem ultraviolett strålning och geomagnetiska stormar, och konstgjorda aktiviteter som kärnvapenprov, kan orsaka störningar i jonosfärens elektroninnehåll.
"Vi fann att explosionen genererade en våg som färdades i jonosfären i södergående riktning med en hastighet av cirka 0,8 kilometer per sekund, "säger Hokkaido University Earth och planetforskaren Kosuke Heki. Detta liknar hastigheten hos ljudvågor som färdas genom jonosfären.
Teamet beräknade förändringar i jonosfäriskt elektroninnehåll genom att titta på skillnader i fördröjningar som upplevs av mikrovågssignaler som överförs av GPS-satelliter till deras markstationer. Förändringar i elektroninnehållet påverkar dessa signaler när de passerar genom jonosfären och måste regelbundet beaktas för att exakt mäta GPS-positioner.
Den jonosfäriska störningen som orsakas av en explosion kan detekteras av differentiella jonosfäriska fördröjningar av mikrovågssignaler med två bärfrekvenser från satelliter med globala satellitnavigeringssystem (GNSS). Kredit:Bhaskar Kundu, et al. Vetenskapliga rapporter . 2 februari, 2021
Forskarna jämförde också storleken på den jonosfäriska vågen som genererades av Beirut -sprängningen med liknande vågor efter naturliga och antropogena händelser. De fann att vågen som genererades av explosionen i Beirut var något större än en våg som genererades av vulkanen Asamas utbrott 2004 i centrala Japan, och jämförbara med sådana som följde efter andra senaste utbrott på japanska öar.
Energin från den jonosfäriska våg som genererades av explosionen i Beirut var betydligt större än en mer energisk explosion i en kolgruva i Wyoming i USA 1996. Explosionen i Beirut motsvarade en explosion på 1,1 kiloton TNT, medan explosionen i Wyoming motsvarade 1,5 kiloton TNT. Den totala störningen av elektronhalten vid explosionen i Wyoming var bara 1/10 av den som orsakades av explosionen i Beirut. Forskarna tror att detta delvis berodde på att Wyominggruvan låg i en något skyddad grop.
