Fagstoff

Historikk

Publisert: 30.09.2010, Oppdatert: 04.03.2017
  • Innbygg
  • Enkel visning
  • Lytt til tekst
  • Skriv ut

I desember 1901 sendte den italienske tekniker G. Marconi (1874–1937) radiobølger fra Cornwall i England til New Foundland, en avstand på mer enn 4500 km. Det ble konkludert at bølgene måtte følge jordas krumning langs “elektriske lag” i den øvre atmosfæren. Det måtte derfor finnes en ionosfære som virket som et speil for radiobølger.

De elektriske egenskapene til den øvre atmosfære ble kartlagt av Edward Appleton i 1930-årene. Han var den første som studerte refleksjoner fra den øvre atmosfære. Til dette benyttet han radiobølger som varierte i frekvens fra 1 til 10 MHz. For sine grunnleggende undersøkelser av radiobølgers utbredelse i atmosfæren fikk Appleton i 1947 Nobelprisen i fysikk.

Marconis radiosendingMarconis radiosendingMarconis radiosending fra Cornwall til New Foundland den 12. desember 1901 viste at det måtte finnes et elektrisk ledende lag i atmosfæren. Radiobølger har vært hovedverktøyet i utforskningen av ionosfæren fram til romalderen.

Snart oppdaget man flere lag i den øvre atmosfære. Appleton foreslo en inndeling etter alfabetet hvor han startet lavest med E-laget, og fortsatte med F-laget noe høyere i atmosfæren. (Han kalte det E-laget fordi han registrerte den elektriske komponenten av bølgene.) Målinger viste at F-laget splittet seg i to deler med hvert sitt maksimum. Lagene ble døpt henholdsvis F1 og F2. Senere ble det oppdaget et svakt D-lag under E-laget (figur nederst).

Ionosfæren over F-lagene (> 500 km) kalles magnetosfæren. Dette skyldes at magnetfeltet her har en dominerende innflytelse på bevegelsene av de frie elektrisk partiklene.

 

Ionosonde. Foto.Prinsippskisse av et ionosondeinstrument. 

Våre kunnskaper om ionosfæren før romalderen fikk vi ved bruk av ionosondeinstrumenter. En prinsippskisse er vist i figuren til høyre. Senderbølgen reflekteres fra ionosfærelagene og mottas av mottakeren sammen med den direkte bølgen fra senderen. På en skjerm kan vi se tidsforskjellen mellom de direkte og de reflekterte bølgene og intensiteten av dem. Fra disse observasjonene kan både elektrontettheten og høyden på ionosfærelagene beregnes.

 

IonosfærenIonosfærenElektrontetthetsprofil for en normal ionosfære på dagtid.