Schumannova rezonance – tlukot srdce zemské atmosféry

BleskyFoto: University Corporation for Atmospheric Research

Někdy není na škodu zadívat se z výšin vesmíru dolů, na planetu Zemi. Třeba kvůli pozemským bleskům.

Ty vznikají, jak víme, především při bouřkách – mezi oblaky samotnými nebo mezi oblaky a zemským povrchem. Při jednom takovém výboji se během méně než jedné sekundy okolní vzduch oteplí až o 30 000 stupňů Celsia a dochází k jeho roztažení. Až dosud se projevy blesků zkoumaly při pozemních pozorováních. Teď se poprvé zapojil kosmický satelit, píše se ve zprávě z Goddardova kosmického střediska americké NASA. Zásluhu na tom má družice CNOFS, kterou používá americké letectvo k předpovědím výpadků v navigačních a komunikačních systémech, tedy k věcem úplně jiným, než je zkoumání blesků. Ale náhody někdy přinášejí překvapení a tak tomu bylo i v tomto případě. Sluší se ale vysvětlit, o co vůbec jde. 

BleskFoto: Marek Pecka

Na naší Zemi se v jednu chvíli vyskytuje až dva tisíce bouří, které každou sekundu vyšlou kolem padesáti blesků. Každý z těchto výbojů vytvoří elektromagnetické vlny, které zůstanou uvězněny ve vrstvě od zemského povrchu až ke 100 km vysoké hranici ionosféry a v tomto prostoru obíhají Zemi. Některé z nich spojí amplitudy, jejich velikost se tedy sečte, zesílí a vytvoří to, čemu se odborně říká Schumannova rezonance – něco jako tlukot srdce zemské atmosféry. Jméno dostal tento jev po německém fyzikovi, který ho předpověděl už v roce 1952. Tehdy se ale vědci nedomnívali, že by tyto vlny mohly proniknout slupkou obklopující planetu až do kosmického prostoru. Teď – pomocí zmíněné družice a ze speciálního přístroje citlivého na tyto slabé vlny s velmi nízkou frekvencí, zjistili, že se rezonance objevily téměř při každém průletu družice. Detekováno bylo asi deset tisíc případů.
Asi se zeptáte, k čemu je to všechno dobré. Schumannova rezonance pozorovaná shora, tedy z oběžné dráhy, může obohatit naše poznatky o užitečné informace o počasí, elektrických vlastnostech a složení atmosféry a otevírá tak nové možnosti sledování naší planety z vesmíru. 

Vysíláno v Planetáriu č. 51/2011, 17. - 23. prosince. 

Rubrika Mýty, omyly a novinky astronomie se vysílá každé třetí Planetárium v měsíci. 

Čtěte také:
Meteorologické družice
Blesk vysoký 65 kilometrů