I et av mine første innlegg på bloggen skrev jeg om hva masteroppgaven min handlet om. I det minste oppsummert i én (uforståelig) setning. En mer allment forståelig forklaring hadde vært på sin plass – og nå har jeg jo muligheten, siden mitt doktorgradsstudium slett ikke er så annerledes fra masterstudiet. La meg nå ta igjen det tapte og gi en kort og konsis forklaring av mitt fagfelt og min doktoroppgave.
Romfysikk – mitt fagfelt – er studien av det nære verdensrommet. Dette inkluderer solen og alle solsystemets planeter, samt planetenes magnetfelt og deres øvre atmosfærer. Mye av forskningen er fokusert på samspillet mellom solvinden (partikler som konstant strømmer fra solen), jordens magnetfelt (magnetosfæren) og jordens øvre atmosfære (ionosfæren, fra ca. 80 til ca. 600 km over bakken). Nordlys er sannsynligvis det mest allment kjente fenomenet som oppstår fra denne vekselvirkningen, men den fører også til mengder av andre effekter som har påvirkning på oss. Begrepet «romvær» har blitt stadig mer brukt siden 90-tallet, og ikke uten grunn: Det er en reell fare for at ekstreme solstormer, skulle de treffe jorden, kan slå ut blant annet elektrisitetsnett, satellittnavigasjon og annen satellittkommunikasjon. En del av romfysikken er derfor direkte fokusert på varsling av romvær. Selv andre deler av romfysikken hjelper indirekte på her, ettersom bedre forståelse av fenomener i jordens ionosfære og magnetosfære kan bidra til mer nøyaktig varsling av romvær.
Se gjerne nå de to første minuttene av denne videoen, som forklarer dette og noe av det følgende på en forståelig måte:
Min doktoroppgave handler om såkalte ionosfæriske irregulariteter. Ionosfæren har sitt navn fordi solstrålingen i den øvre atmosfæren (ca. 80–600 km høyde) er så kraftig at den ioniserer molekylene i atmosfæren. Det betyr at elektronene slås løs fra atomene de ellers så villig svirrer rundt, og man ender opp med en gass av negativt ladde elektroner og positivt ladde ioner. Denne elektrisk ladde gassen kalles plasma. De positivt og negativt ladde partiklene i plasmaet blir påvirket av jordens magnetfelt, som har stor innvirkning på hvordan partiklene beveger seg. Videre har disse ladde partiklene innvirkning på radiosignaler som går gjennom dem, for eksempel GPS-signaler.
Ionosfæren har varierende plasmatetthet. For eksempel: På dagsiden av jorden, der hvor solen stråler, er plasmatettheten høy, fordi mye av (den øvre) atmosfæren blir ionisert av solstrålingen. På nattsiden er det derimot ikke solstråling, og plasmatettheten i ionosfæren er mye lavere. Men plasmatettheten kan også variere vesentlig ikke bare mellom dagsiden og nattsiden, men over kortere avstander fra hundrevis av kilometer helt ned til noen meter. Slike hyppige variasjoner i plasmatettheten kalles ionosfæriske irregulariteter, som er hva oppgaven min handler om. Ionosfæriske irregulariteter gir forstyrrelser på f.eks. GPS-signaler som går gjennom ionosfæren. Dette fører til økt unøyaktighet i GPS-posisjonen. Den gode siden av dette er at man kan også bruke spesialbygde GPS-mottakere for å studere ionosfæren ved å se på forstyrrelsene på signalene.
Min oppgave handler om å studere slike ionosfæriske irregulariteter: Hvor forekommer de, og hvordan oppfører de seg? Dette gjør jeg ved å bruke flere ulike typer instrumenter, fra nordlyskameraer til radarer og ikke minst GPS-satellitter. Dette er slett ikke et nytt område (forstyrrelser på radiosignaler var en av de først kjente effektene av romvær, og har vært kjent siden 1946), men det er fremdeles mye vi ikke vet.
Da håper jeg du er litt klokere, og om du nå har flere spørsmål enn du startet med ser jeg på dette som job well done.
Noe du vil si?