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Eco retardado prolongado

Los ecos con retardo prolongado ( LDE, por sus siglas en inglés) son ecos de radio que regresan al transmisor varios segundos después de que se haya producido una transmisión de radio. Los retrasos de más de 2,7 segundos se consideran LDE. [1] [2] Los LDE se consideran anómalos y tienen varios orígenes científicos propuestos.

Historia

Estos ecos fueron observados por primera vez en 1927 por el ingeniero civil y radioaficionado Jørgen Hals desde su casa cerca de Oslo , Noruega . [3] Hals había observado repetidamente un segundo eco de radio inesperado con un retraso de tiempo significativo después de que terminara el eco de radio primario. Incapaz de explicar este extraño fenómeno, escribió una carta al físico noruego Carl Størmer , explicando el evento:

A finales del verano de 1927 escuché repetidamente señales de la estación de transmisión de onda corta holandesa PCJJ en Eindhoven. Al mismo tiempo que las escuchaba, también oí ecos. Oí el eco habitual que da la vuelta a la Tierra con un intervalo de aproximadamente 1/7 de segundo, así como un eco más débil unos tres segundos después de que el eco principal se hubiera ido. Cuando la señal principal era especialmente fuerte, supongo que la amplitud del último eco tres segundos después se encontraba entre 1/10 y 1/20 de la señal principal en intensidad. De dónde viene este eco no puedo decir por el momento, solo puedo confirmar que realmente lo escuché. [4]

El físico Balthasar van der Pol [5] ayudó a Hals y Stormer a investigar los ecos, pero debido a la naturaleza esporádica de los eventos de eco y las variaciones en el retardo de tiempo, no encontró una explicación adecuada. [6]

Desde las primeras observaciones en 1927 y hasta el día de hoy se han escuchado esporádicamente ecos con largo retardo.

Cinco hipótesis

Shlionskiy enumera 15 posibles explicaciones naturales en dos grupos: reflexiones en el espacio exterior y reflexiones dentro de la magnetosfera de la Tierra. [7] [8] Vidmar y Crawford sugieren que cinco de ellas son las más probables. [9] Sverre Holm, profesor de procesamiento de señales en la Universidad de Oslo , detalla esas cinco; [10] en resumen,

Las señales pueden atravesar la ionosfera y luego ser conducidas a través de la magnetosfera hasta una distancia de varios radios terrestres hasta el hemisferio opuesto, donde se reflejarán en la parte superior de la ionosfera. El tiempo de ida y vuelta varía con la latitud geomagnética del transmisor y normalmente está en el rango de 140 a 300 ms. Cuanto más al norte se encuentre la estación, mayor será el retraso. Debido al breve retraso, no se puede considerar que se trate de un eco de largo retraso real. Para completar, se incluye aquí.

Las ondas de radio de frecuencia inferior a unos 7 MHz pueden quedar atrapadas en conductos de ionización alineados con el campo magnético con valores L (distancia desde el centro de la Tierra hasta la línea de campo en el ecuador magnético) inferiores a unos 4. Estas ondas, después de quedar atrapadas, pueden propagarse al hemisferio opuesto, donde se reflejan en la ionosfera superior. Pueden regresar por el conducto, salir de él y propagarse hasta el receptor. [12]

"Goodacre [13] [14] informa que apuntó su antena hacia el horizonte y recibió su propia señal de 28 MHz con un retraso de hasta 9 segundos... Su medición implica un recorrido de hasta 65 vueltas alrededor de la Tierra". Probablemente el límite superior de frecuencia para tales efectos.
La teoría más popular en la actualidad es que las señales de radio quedan atrapadas entre dos capas ionizadas de la atmósfera y luego son guiadas alrededor del mundo muchas veces hasta que caen por un hueco en la capa inferior. ( La propagación por conductos entre las capas de aire en la atmósfera inferior es un fenómeno bien conocido. Véase Propagación por radio ).
Investigados experimentalmente por Crawford et al., registraron ecos con retrasos de hasta 40 segundos a 5–12 MHz. [9] [15]

Las señales de dos transmisores separados T1 y T2, T2 que transmite señales de onda continua o cuasi-onda continua, interactúan de forma no lineal en la ionosfera o magnetosfera. Si el vector de onda y la frecuencia de la oscilación forzada en la frecuencia de diferencia de las dos señales satisfacen la relación de dispersión para ondas electrostáticas, dichas ondas existirían y comenzarían a propagarse. Esta onda podría crecer en amplitud debido a la interacción onda-partícula. En un momento posterior podría interactuar con la señal de onda continua y propagarse a T1. [16]

Freyman [17] realizó experimentos a 9,9 MHz y detectó varios miles de ecos con un retraso de hasta 16 segundos en momentos en que el plasma solar probablemente entraba en la magnetosfera.
Esto podría explicar los ecos de radioaficionados VHF / UHF . Hans Rasmussen encontró ecos con un retraso de 4,6 segundos a 1296 MHz, [18] y Yurek registró un retraso de 5,75 segundos a 432 MHz. [19]

Hipótesis alternativas

Algunos creen que la actividad de la aurora que sigue a una tormenta solar es la fuente de las LDE.

Otros creen que las LDE son reflexiones EME dobles (EMEME), es decir, la señal es reflejada por la Luna y esa señal reflejada es reflejada por la Tierra de regreso a la Luna y reflejada nuevamente por la Luna de regreso a la Tierra.

Al discutir el uso de sondas automatizadas como un medio potencial de contacto con civilizaciones extraterrestres , el físico estadounidense Ronald Bracewell propuso que dichas sondas podrían tratar de atraer la atención enviándonos de vuelta nuestras propias señales, citando los ecos largamente retrasados ​​como un posible caso. [20] Este concepto fue ampliado por Duncan Lunan , [1] y también abordado por Holm. [10]

Engaño

Volker Grassmann, escribiendo en VHF Communications, advirtió la posibilidad de que individuos falsificaran LDEs, diciendo: "Los intentos de engaño no pueden en ningún caso descartarse, y es de temer que radioaficionados menos serios contribuyan a la falsificación deliberada... Las transmisiones cortas utilizando frecuencias diferentes son un procedimiento relativamente simple para excluir a potenciales alborotadores". [6] Para reducir las posibilidades de errores o engaños se ha desarrollado un sistema de registro mundial. [21]

Véase también

Notas

  1. ^ ab [1] ARRL: Stan Horzepa, Radio Ghosts (enlace roto. Utilice https://web.archive.org/web/20031105155129/http://www.arrl.org/news/features/2003/10/31/1/)
  2. ^ ARRL: Stan Horzepa, Long-Delayed Echoes Again (enlace roto. Utilice https://web.archive.org/web/20091112202151/http://www.arrl.org/news/features/2007/07/06/01/)
  3. ^ Alv Egeland; William J. Burke (20 de octubre de 2012). Carl Størmer: pionero de las auroras. Medios de ciencia y negocios de Springer. págs.103–. ISBN 978-3-642-31457-5.
  4. ^ Carl Stormer, "Ecos de onda corta y la aurora boreal", Nature, 122, 681, (1928)
  5. ^ Balthus van der Pol, "Ecos de onda corta y la aurora boreal", Nature, 122, 878-879 (1928)
  6. ^ ab [2] V. Grassmann, Ecos de radio con retardo largo, Observaciones e interpretaciones, Comunicaciones VHF, vol. 2, págs. 109-116, 1993.
  7. ^ Resumen de Sverre Holm, 15 posibles explicaciones de Shlionskiy para los ecos de largo retardo
  8. ^ AG Shlionskiy, "Ecos de radio con retrasos de varios segundos", Telecommunications. and Radio Engineering, vol. 44, n.º 12, págs. 48-51, diciembre de 1989.
  9. ^ ab RJ Vidmar y FW Crawford, "Ecos de radio con retardo prolongado: mecanismos y observaciones", Journal of Geophysical Research, vol. 90, núm. A2, págs. 1523–1530, febrero de 1985.
  10. ^ de Sverre Holm, Las cinco explicaciones más probables para los ecos con retraso prolongado
  11. ^ Sverre Holm, Fenómenos inusuales de propagación de HF - MDE
  12. ^ [Muldrew, DB, Generación de ecos de largo retardo, Journal of Geophysical Research, 84, 5199–5215, 1979; Villard Jr., GO (W6QYT), DB Muldrew y FW Waxham (K7DS), La caja de eco magnetosférico: un tipo de eco de largo retardo explicado, QST, 11-14, octubre de 1980]
  13. ^ AK Goodacre (VE3HX), "Observaciones de ecos de largo retardo en 28 MHz", QST, marzo de 1980, págs. 14-16.
  14. ^ AK Goodacre (VE3HX), "Algunas observaciones de ecos inalámbricos de largo retardo en la banda amateur de 28 MHz", Journal of Geophysical Research, vol. 85, n.º A5, págs. 2329-2334, mayo de 1980.
  15. ^ FW Crawford, DM Sears, RL Bruce, "Posibles observaciones y mecanismo de ecos de radio con retrasos muy prolongados", Journal of Geophysical Research, Space Physics, vol. 75, núm. 34, págs. 7326–7332, diciembre de 1970.
  16. ^ [Muldrew, DB, Generación de ecos de largo retardo, Journal of Geophysical Research , 84, 5199–5215, 1979.
  17. ^ RW Freyman, "Medidas de ecos de radio con largo retraso en la zona auroral", Geophysical Research Letters, vol. 8, núm. 4, págs. 385-388, abril de 1981.
  18. ^ HL Rasmussen (OZ9CR), "Ecos fantasmas en el camino Tierra-Luna", Nature, Vol. 257, pág. 36, 4 de septiembre de 1975.
  19. ^ J. Yurek (K3PGP), “Ecos: una observación amateur y una respuesta profesional”, QST, 62, págs. 35-36, mayo de 1978.
  20. ^ Bracewell, RN (1960). "Comunicaciones desde comunidades galácticas superiores". Nature . 186 (4726): 670–671. Código Bibliográfico :1960Natur.186..670B. doi :10.1038/186670a0. S2CID  4222557.
  21. ^ Detección automatizada de eco retardado prolongado

Referencias

Enlaces externos