با گذر سایه‌ی ماه از سر آمریکا در روز دوشنبه‌ی هفته‌ی آینده (۲۱ آگوست)، صدها علاقمند به رادیو گیرنده‌های خود را روشن خواهند کرد. این افراد زیاد با خود خورشیدگرفتگی کاری ندارند؛ آن‌ها بیشتر به ابر الکترونی، صدها کیلومتر بالای زمین علاقمندند که مسئول به وجود آمدن شفق‌های قطبی با نورهای بهشتی، ناوبری GPS و ادامه‌ی حیات روی زمین است.
این قسمت از اتمسفر (یونوسفر) شعاع‌های فرابنفش خورشید را جذب می‌کند و ساکنان زمین را از اثرات مضر آن در امان نگه می‌دارد. در واقع یونوسفر یکی از دلایل زندگی روی زمین است.
این قسمت از اتمسفر همچنین محل نمایش شفق‌های زیبای قطبی است که هنگام تماس مختصر مواد باردار در فضای بین‌سیاره‌ای با اتمسفر به‌وجود می‌آیند. همچنین یونوسفر برای دقت عمل سیگنال‌های GPS و ارتباطات رادیویی مهم است.
این لایه از اتمسفر زمانی شکل می‌گیرد که پرتوهای نور خورشید الکترون‌ها را از اتم‌ها یا مولکول‌های موجود در ۷۵ تا ۱۰۰۰ کیلومتری زمین آزاد یا آن‌ها را به حالت یون دربیاورند. این حالت باعث به‌وجود آمدن منطقه‌ای مملو از الکترون‌های با بار منفی و یون‌های با بار مثبت می‌شود که تار و پود سیگنال‌هایی که از آن می‌گذرند را تشکیل خواهد داد.
بدون تابش مستقیم خورشید، یونوسفر از یونیزاسیون باز می‌ایستد. الکترون‌ها مجدداً به اتم‌ها می‌پیوندند و مولکول‌هایی که آن‌ها ترک کرده‌اند، بار اتمسفر را خنثی خواهد کرد. با الکترون‌های آزاد کمتر، یونوسفر به طرز متفاوتی امواج رادیویی را بازتاب می‌دهد؛ مثل آینه‌ای که سطح آن هموار نیست.
ما به طور تقریبی بر این اتفاقات واقف ایم اما دقیقاً نمی‌دانیم چه می‌گذرد. خورشیدگرفتگی فرصت مناسبی برای محققان به‌وجود می‌آورد تا فرآیند باردار شدن و از دست دادن بار را در زمان حقیقی آن آزمایش کنند. خورشیدگرفتگی امکان بررسی سریع تغییرات از روشنایی به تاریکی و دوباره به روشنایی را فراهم می‌کند.
در ارتفاعات بالاتر، دمای الکترون‌ها باید تا ۱۵% کاهش یابد. بین ۱۵۰ تا ۳۵۰ کیلومتر بالاتر از سطح زمین، تراکم الکترون‌های شناور آزاد با پیوند مجدد به اتم‌ها به صورت دو برابر کاهش می‌یابد. این کاهش در الکترون‌های شناور آزاد باید اختلالی ایجاد نماید که در طول خطوط میدان مغناطیسی زمین طی می‌کند. این پژواک در یونوسفر که بر اثر خورشیدگرفتگی به‌وجود می‌آید شاید تا آمریکای جنوبی قابل ردیابی باشد.
آزمایشات قبلی در طول خورشیدگرفتگی‌ها نشان داده است که درجه‌ی یونیزاسیون به همین راحتی‌ها پائین و بالا نمی‌شود. میزان یونیزاسیونی که دیده می‌شود به فاصله‌ی شما از بودنِ مستقیم زیر سایه‌ی ماه بستگی دارد.
محققان در پروژه‌ای به نام Eclipse Mob، از داوطلبان در سراسر ایالات متحده خواسته‌اند تا اطلاعات خود را از پاسخ یونوسفر به خورشیدگرفتگی ۲۱ آگوست ثبت نمایند.
تقریباً ۱۵۰ نفر از شرکت‌کنندگان در این پروژه کیتی دریافت کرده‌اند از گیرنده‌ی کوچک رادیویی که به جک هدفون گوشی‌های هوشمند پلاگ‌این می‌شود. در طول خورشیدگرفتگی این داوطلبان آماده‌ی دریافت سیگنال‌ها از رادیوترنسمیترها و اندازه‌گیری قدرت آن‌ها قبل، بعد و در حین آن هستند. پیش‌بینی نتایج سخت است ولی قاعدتاً به مکان گیرنده‌ها بستگی دارد.
محققان همچنین به دنبال اثرات خورشیدگرفتگی بر سیگنال‌های GPS هستند. آن‌ها نهایتاً اثرات خورشیدگرفتگی بر یونوسفر را با گوشی‌های هوشمند خواهند سنجید. هدف نهایی آن‌ها بکار بردن قدرت ۲ میلیارد گوشی هوشمند در جهان است. روزی هر شخصی با یک گوشی به گرهی در تلسکوپ جهانی تبدیل خواهد شد.
اگر این کار عملی شود، نجات‌بخش خواهد بود. امواج اتمسفری مشابهی از مرکز زلزله‌ی ۲۰۱۱ ژاپن دیده شده است. زلزله‌ها همان کاری را می‌کنند که خورشیدگرفتگی قرار است انجام دهد. درک این که چگونه این امواج شکل می‌گیرند و حرکت می‌کنند، به طور بالقوه‌ای به پیش‌بینی زلزله‌ها در آینده کمک خواهد کرد.
اگر به دیگر اقدامات تحقیقی برای خورشیدگرفتگی بزرگ آمریکا علاقمند هستید ما را دنبال کنید:
مقاله‌ی مرتبط: دانشمندان از خورشیدگرفتگی بزرگ آمریکا چه‌چیزهایی یاد خواهند گرفت؟
