Sterrenkunde koeterwaals

Sterrenkunde koeterwaals – Ionosfeer

In de bovenste lagen van de aardse atmosfeer worden moleculen en atomen gebombardeerd door de intense ultraviolette en röntgenstraling van de Zon. Ze vallen hierdoor uit elkaar. De resulterende positief geladen kernen worden ionen genoemd en de vrije elektronen heten gewoon… vrije elektronen. Deze geladen deeltjes gedragen zich anders dan de normale neutrale moleculen, vooral als het gaat om hun interactie met radiogolven.

Poolicht gefotografeerd vanuit het International Space Station
Deze opname is gemaakt vanuit het International Space Station en toont de mooie, gloeiende aurora’s naast de gloed van licht van steden aan het oppervlak van onze planeet. Als elektrisch geladen deeltjes van de Zon reageren met gassen in de ionosfeer van de Aarde dan leidt dit tot een gloed die we poollicht noemen. Credit: International Space Station.

Dit proces vind alleen plaats in de bovenste atmosfeer want de intense straling van de Zon heeft moeite om de lagere hoogtes te bereiken. Maar als je eenmaal ongeveer 50 kilometer hoger bent springt het aandeel ionen omhoog en heb je het binnenste van de ionosfeer bereikt.

De ionosfeer bestaat uit verschillende lagen maar die lagen hebben geen strikte grenzen. Ze veranderen in de loop van de dag, in de loop van de seizoenen en in de loop van de 11-jarige zonnevlekkencyclus van de Zon.

De binnenste laag van de ionosfeer wordt de D-laag genoemd en strekt zich uit van ongeveer 50 kilometer tot 90 kilometer. De D-laag verschijnt echter alleen overdag wanneer de Zon de dagzijde van de atmosfeer volledig kan opblazen.

De volgende twee lagen zijn de E-laag, die zich uitstrekt van 90 kilometer tot ongeveer 150 kilometer, en de F-laag die van 150 kilometer tot ongeveer 500 kilometer gaat. De E-laag blijft ’s nachts hangen maar is dan veel zwakker. De F-laag splitst zich overdag nog in twee verschillende lagen.

De ionosfeer heeft het vermogen om radiogolven te reflecteren en te breken. Dit is erg handig voor de wereldwijde radiocommunicatie. Gewoonlijk is de mogelijkheid om radiosignalen te verzenden of te ontvangen beperkt tot de zichtlijn tussen de zender en de ontvanger. Als je eenmaal over de kromming van de Aarde bent heb je pech. Maar als je je radiosignaal omhoog richt kan het van de ionosfeer afkaatsen en de bestemming bereiken. Zo wist de radiopionier Guglielmo Marconi in 1901 de eerste trans-Atlantische radioverbinding tot stand te brengen.

Dit artikel maakt deel uit van de serie Sterrenkunde – koeterwaals. Het zijn vertaalde en eventueel bewerkte berichten van de rubriek Astronomy 101 van de website UniverseToday