LAVNet-Mex

Antena receptora en molt baixa freqüència (Institut de Geofísica-UNAM)

LAVNet-Mex és una estació receptora que es troba emplaçada en la Ciutat de Mèxic, ha segut creada en la finalitat de detectar i estudiar la resposta ionosférica a les raches solars (radiació emesa pel Sol en forma transitòria), és l'extensió en l'hemisferi nort de la ret anomenada SAVNet (South America Very low frequency Network).

LAVNet-Mex és capaç de detectar canvis en l'amplitut i fase d'ones electromagnètiques (ones de radi) generades per antenes transmisoras ubicades en tot lo món que viagen per la cavitat Terra-ionosfera. Davant activitat solar intensa, com són per eixemple les raches solars, la radiació produïda per elles, en aplegar a la Terra, ioniza els estrats superiors de l'atmòsfera tenint-se com a primer resultat un aument en les espècies iòniques existents. Per este aument en la població de partícules ionizadas el segon resultat és que l'estrat atmosfèric ubicat a aproximadament 60 km d'altura, i que du per nom Capa D, sofrix un descens d'altura, descens que està en relació directa a la radiació incident. D'esta manera, LAVNet és una ferramenta per a estudiar la dinàmica de les capes ionosféricas inferiors.

Introducció

L'atmòsfera terrestre s'estén més allà dels 1000 km sobre el nivell de la mar i, en primera aproximació, es troba estratificada de manera horisontal. L'altura i la composició determinen el grau d'interacció entre els components químics i la radiació solar incident.

A una altura aproximada de 60 km l'espècie dominant és l'oxigen molecular O₂ i és a on la radiació solar incident comença a produir cantitats considerables d'espècies ionizadas. A una altitut de 120 km l'oxigen atòmic supera al molecular i més allà de 250 km la densitat de nitrogen molecular N₂ comença a ser menor comparat a la densitat d'oxigen atòmic O . Estes espècies interactuen en la radiació ultravioleta extrema (EUV), que és la principal font de ionisació per al costat diürn d'este estrat atmosfèric que, a partir dels 60 km d'altura, rep el nom específic de ionosfera..

Durant la nit, les espècies ionizadas comencen un procés de recombinació aumentant d'esta forma les espècies neutres. No obstant, existixen mecanismes de ionisació que prenen un paper predominant de nit i que són, per eixemple, el fluix energètic de rajos gamma i rajos còsmics, que també produïxen partícules ionizadas pero en una velocitat, per a la taxa de ionisació, menor en comparació als processos de formació de ions que ocorren durant el dia .

Es pot pensar a l'ionosfera com la part central d'un sándwich, sent esta afectada o 'forçada' des de la seua part superior i inferior: la superior o extraterrestre en destorbament directes o indirectes d'orige solar, interplanetario i galàctic; i l'inferior per destorbament o 'forzamientos' directes o indirectes d'orige atmosfèric.

Com a eixemples de 'forzamientos' provinents de la interfase superior, es poden mencionar:

1. la variabilitat solar (el cicle solar d'11 anys, la rotació solar de 27 dies, variacions en l'emissió de radiació Lyman $\alpha$, radiació ultravioleta (UV), ultravioleta extrem (EUV), ultravioleta lluntà (UVL), rajos gamma solars ; els efectes de la magnetosfera, les eyecciones de massa coronal interplanetarias (ICME), aixina com els canvis del camp magnètic interplanetario.

Mentres que els 'forzamientos' per part de la interfase inferior:

1. destorbament produïts per ones (marees, planetàries, gravetat i infrasónicas); i processos de descàrregues elèctriques com són les llampades ('sprites', 'blue jets' entre uns atres).

A pesar del fet de que les capes ionosféricas inferiors són afectades per events transitoris, l'observació d'estos efectes no és del tot senzilla. En general, els satèlits, són capaços d'observar les regions per damunt de la regió D (aproximadament a 60 km); mentres que els globos aerostáticos són capaços d'explorar altituts pròximes als 30 km per damunt del nivell de la mar; mentres que la tècnica de GPS ('Global Positioning System') integra tot el contingut electrònic a través de l'atmòsfera, lo que fa difícil l'estudi dels canvis de ionisació localisades.

L'observació i estudi d'estos canvis localisats en la part inferior de l'ionosfera són importants degut a que el seu estudi pot donar idees sobre el transport d'energia d'esta regió cap a les capes atmosfèriques més baixes (en particular la troposfera) durant els events transitoris solars.

Degut a que les ones electromagnètiques de molt baixa freqüència (VLF - Very Low Frequency per les seues sigles en anglés) són reflectides per l'ionosfera, la detecció de canvis en l'amplitut i la fase constituïx una ferramenta important per a observar i estudiar el comportament de l'ionosfera en estes regions.

Antena receptora

Estacions transmisoras en VLF (NWC, NPM, NLK, NDK, NAA i NAU). El punt subsolar (círcul groc) i el terminador corresponen a l'event del dia 16 d'octubre de 2010; a les 19:10 UT. En vert es mostren els corredors per a les estació receptora en Atibaia-Brasil i en roig per a l'estació receptora en Mèxic.

El receptor de LAVNet-Mex es basa en el disseny original de SAVNET pero en alguns canvis substancials que fan, a esta antena receptora, més adequada per a treballar en el fort ambient sorollós de la Ciutat de Mèxic. Bàsicament, LAVNet-Mex està format per dos antenes del tipo bucle, cada una d'elles té un amplificador; i una targeta de sò d'alta calitat com digitalizador. L'ample de banda del sistema és de 40 kHz centrat en 30 kHz.