Saulės užtemimas – ne tik astronominis reiškinys

Saulės užtemimą yra įprasta laikyti įdomiu astronomijos reiškiniu, kai per tamsų stiklą galima stebėti Mėnulio dengiamą Saulę. Kiek mažiau žinoma kita šio reiškinio pusė, kai dėl sumažėjusio apšviestumo staiga pakinta įprasti radijo bangų sklidimo dėsningumai.

2015 m. kovo 20 d.  vykusio užtemimo laukė ne tik gamtos mokslais besidomintys žmonės daugelyje šalių, bet ir būrys radijo ryšių mėgėjų bei specialistų. Prie visoje Europoje vykusio mėgėjiškų radijo ryšių entuziastų vykdyto eksperimento prisijungė ir Kauno technologijos universiteto (KTU) radijo klubas.

Nuo Didžiosios Britanijos iki Ukrainos vykusiame radijo bangų sklidimo stebėjime kelios dešimtys eksperimento dalyvių savo trumpųjų bangų radijo stotimis siuntė ir priiminėjo signalus, taip bandydami nustatyti Saulės užtemimo įtaką jonosferos sluoksnių būklei.

Jonosfera – tai nuo 60 iki 600 km aukštyje esanti atmosferos dalis, kurioje vyrauja Saulės ultravioletinio spinduliavimo jonizuotos oro molekulės ir atomai. Ultravioletinė Saulės spinduliuotė atskiria nuo neutralių molekulių elektronus, paversdamos jas teigiamais jonais. Taigi, jonosfera, bei žemiau jos esantis ozono sluoksnis saugo mus nuo pražūtingų ultravioletinių spindulių. Saulei pasislėpus už horizonto, jonizuotos dalelės rekombinuoja (teigiami jonai prisijungia elektronus), vėl virsdamos neutraliomis molekulėmis ir atomais.

Dėl netolygaus jonizacijos pasiskirstymo, nuo 100 iki 400 km aukščiuose atsiranda bent trys staigaus jonizuotų dalelių kiekio padidėjimo sritys, vadinamos jonizuotais sluoksniais. Įdomi šių sluoksnių savybė yra ta, kad jie keičia radijo bangų sklidimo trajektoriją taip, jog išsiųsta banga gali vėl sugrįžti atgal į Žemę.

Šis reiškinys jau maždaug 100 metų naudojamas tiesioginiam radijo ryšiui tūkstančių kilometrų atstumu. Pavyzdžiui, šalia Kauno, Sitkūnuose esanti Lietuvos radijo ir televizijos centro stotis vidurinėmis ir trumposiomis bangomis retransliuoja Europai įvairių radijo stočių laidas.

Praeityje toks ryšys buvo vienintelis būdas perduoti informaciją už 1000 ar 3000 kilometrų esantiems klausytojams. Šiuo metu trumpųjų bangų radijo ryšys lieka rezerviniu informaciniu kanalu, paruoštu naudoti esant šviesolaidinio ar palydovinio ryšio sutrikimams. Trumpųjų bangų radijo ryšiai domina ir daugiau kaip milijoną visose Pasaulio šalyse esančių radijo ryšių mėgėjų.

Pastarojo Saulės užtemimo metu vykusiame eksperimente aktyviai dalyvavo radijo ryšių entuziastai bei specialistai iš Vokietijos, Čekijos, Slovakijos, Lietuvos, Latvijos, Didžiosios Britanijos, Rumunijos, Ukrainos, Olandijos bei kitų Europos valstybių, kuriose buvo matomas šis astronominis reiškinys.

Lietuvoje buvo stebima užtemimo fazių (pradžios ir pabaigos) įtaka  radijo signalų stiprumui ir ryšio atstumui žemiausiuose trumpųjų bangų dažniuose (apie 1830 kHz ir 3500 kHz). Įprastomis sąlygomis šiuose dažniuose dienos metu radijo bangos sklinda 100-200 kilometrų atstumu, nes yra stipriai sugeriamos apatiniame jonosferos D sluoksnyje ir nepasiekia E arba F sluoksnių, nuo kurių galėtų atsispindėti atgal į Žemę.

Saulės užtemimas situaciją pakeitė iš esmės – sumažėjus jonizuojančių spindulių srautui, sparčiai rekombinavo D sluoksnis, atverdamas kelią tolimam bangų sklidimui. KTU trumpųjų bangų radijo stotyje užregistruoti Europos radijo stočių signalai bei užmegzti ryšiai su jomis 800-1800 kilometrų atstumu, t.y., radijo bangos sklido bent 10 kartų didesniu atstumu nei įprastai. Tolimiausia radijo stotis, su kuria pavyko užmegzti dvipusį ryšį, transliavo iš Velso (Didžioji Britanija).

Apibendrinus Lietuvos ir užsienio šalių eksperimento dalyvių surinktą informaciją, bus galima geriau suprasti jonosferoje vykstančius reiškinius, tiksliau prognozuoti jos kitimo dinamiką.  Šiek tiek gaila, kad eksperimento metu nepavyko užregistruoti Šiaurės šalių, virš kurių vyko visiškas Saulės užtemimas, radijo stočių signalų. Jų sklidimą greičiausiai sutrikdė nuo kovo 17 d. besitęsianti magnetinė audra, kurios rezultatas – šiaurės pašvaistė – buvo matoma ir Lietuvoje.