Près de 80 ans plus tard, les impacts des violents bombardements de la Seconde Guerre mondiale se font encore sentir dans le monde entier. Christopher Scott saurait - deux de ses tantes ont été tuées à l'âge de 9 et 11 ans seulement lors du Blitz de Londres, l'assaut de huit mois de l'Allemagne nazie contre les Britanniques.
Ces raids aériens n'ont pas seulement eu des effets d'entraînement sur des générations de familles. Scott, qui est un physicien de l'espace et de l'atmosphère à l'Université de Reading au Royaume-Uni, a récemment découvert que les bombes étaient également ressenties au bord de l'espace.
En fouillant dans les données d'archives, Scott a découvert que les ondes de choc des bombes affaiblissaient brièvement l'ionosphère, la couche la plus externe de l'atmosphère terrestre.
De la foudre aux bombes
Entre environ 50 et 375 miles (80 et 600 kilomètres) au-dessus du sol, l'ionosphère est l'endroit où les aurores sont créées et où vivent les astronautes à bord de la Station spatiale internationale. Les atomes de gaz dans cette couche de l'atmosphère sont excités par le rayonnement solaire, formant des ions chargés électriquement. La densité et l'altitude des électrons, les particules chargées négativement, dans l'ionosphère peuvent fluctuer.
"L'ionosphère est beaucoup plus variable que ne peut l'expliquer l'activité solaire", a déclaré Scott à Live Science.
Les recherches antérieures de Scott avaient montré que la foudre pouvait améliorer l'ionosphère. Il voulait savoir si cela était dû à l'énergie explosive de la foudre ou à sa charge électrique. Il s'est donc mis à rechercher des explosions bien documentées au sol et à comparer les données historiques avec les données d'archives du Radio Research Center de Slough, où les scientifiques avaient mesuré la densité de l'ionosphère à l'aide d'impulsions radio envoyées sur une gamme de fréquences à ondes courtes. .
Scott a déclaré qu'il avait initialement l'intention d'examiner les effets du Blitz de Londres, mais peu d'informations subsistent sur le calendrier et les munitions utilisées pour ces raids. À titre d'alternative, le collègue de Scott, Patrick Major, historien à l'Université de Reading, a fourni une base de données sur le bombardement de Berlin entre 1943 et 1944 et a dirigé Scott vers d'autres ensembles de données sur les raids aériens alliés en Europe.
Ondes de choc
Chaque raid a libéré l'énergie d'au moins 300 coups de foudre, a déclaré Scott, et les témoignages historiques au sol attestent de la puissance considérable des bombes comme les 22 000 livres. (10 000 kilogrammes) "Grand Chelem" britannique.
"Les résidents sous les bombes se souviendraient régulièrement d'avoir été projetés dans les airs par les vagues de pression des mines aériennes qui explosaient, et les fenêtres et les battants des fenêtres seraient arrachés de leurs charnières", a déclaré Major dans un communiqué.
Lorsque les chercheurs ont examiné les enregistrements de réponse de l'ionosphère à l'époque de 152 grands raids aériens alliés en Europe, ils ont constaté que la concentration d'électrons avait considérablement diminué en raison des ondes de choc des bombes. Les résultats ont été publiés aujourd'hui (25 septembre) dans la revue Annales Geophysicae.
"J'ai pu voir un effet dans les records ionosphériques du Royaume-Uni suite aux bombardements à plus de 1 000 km", a déclaré Scott. "J'ai été surpris par ça."
Ingo Mueller-Wodarg, un scientifique planétaire de l'Imperial College de Londres qui n'était pas impliqué dans l'étude, a déclaré que la recherche est "une démonstration soignée de la façon dont l'ionosphère est affectée par l'activité au sol, bien qu'elle soit de plusieurs dizaines à centaines de kilomètres au-dessus de la sol."
Les effets des ondes de choc seraient temporaires, a déclaré Scott, durant moins d'une journée. "L'ionosphère est largement contrôlée par le rayonnement solaire", a-t-il déclaré à Live Science. "Le bombardement représente un petit impact en comparaison."
Scott a ajouté que l'affaiblissement de l'ionosphère peut avoir affecté l'efficacité de la communication radio à ondes courtes, qui dépendait de l'ionosphère pour réfléchir les signaux sur de longues distances.
Des technologies plus modernes, comme le GPS, sont affectées par des perturbations dans l'ionosphère. Une autre étude publiée plus tôt cette année a révélé que l'onde de choc massive provoquée par le lancement en 2017 d'une fusée SpaceX Falcon 9 a créé un trou temporaire dans l'ionosphère, ce qui peut avoir perturbé les signaux de navigation pendant une heure ou deux après.
Prochaines étapes
Mueller-Wodarg a noté qu'il existe depuis longtemps des spéculations sur la question de savoir si les tremblements de terre affectent l'ionosphère, avec des résultats mitigés. "Cette étude soutient fortement la suggestion selon laquelle les événements sur le terrain qui génèrent tout type d'ondes de choc ou d'impulsions fortes devraient pouvoir se faire sentir dans l'ionosphère", a expliqué Mueller-Wodargtold Live Science.
Scott a déclaré qu'il voulait également savoir si les orages, les volcans et les tremblements de terre pouvaient être détectés en utilisant des méthodes similaires.
Il numérise également des données ionosphériques antérieures du Royaume-Uni avec l'intention de mettre ces informations en ligne, afin que les volontaires puissent aider à identifier plus d'effets sur l'ionosphère. Cela pourrait aider Scott à comprendre pourquoi la foudre a un impact sur l'ionosphère.
"La couche ionosphérique que nous avons vue répondre au bombardement était beaucoup plus élevée que celle utilisée dans l'étude sur la foudre, car c'était la seule pour laquelle des données numériques existent actuellement", a déclaré Scott. "C'est l'une des raisons pour lesquelles je souhaite numériser les données ionosphériques, afin que nous puissions voir si la couche qui a été améliorée par la foudre est également améliorée par le bombardement. Ce n'est qu'alors que nous pouvons dire avec certitude si l'effet de la foudre est en raison d'ondes de choc ou d'un courant électrique - ou des deux. "
