Les données GNSS montrent une ionosphère affectée par l’explosion au Liban
Une explosion en 2020 dans la ville portuaire libanaise de Beyrouth a conduit à une vague atmosphérique à grande vitesse vers le sud qui rivalisait avec celles générées par les éruptions volcaniques.
L’épicentre de Beyrouth, avant et après l’explosion (Image: Bhaskar Kundu, et al. Scientific Reports. 2 février 2021).
Juste après 18 heures, heure locale (15 heures UTC), le 4 août 2020, plus de 2750 tonnes de nitrate d’ammonium stocké de manière insalubre ont explosé dans la ville portuaire libanaise de Beyrouth, tuant environ 200 personnes, faisant plus de 300000 temporairement sans abri, et laissant dans son sillage un cratère de 140 mètres de diamètre. L’explosion est considérée comme l’une des explosions non nucléaires et artificielles les plus puissantes de l’histoire de l’humanité.
À présent, des calculs effectués par des scientifiques de l’Université d’Hokkaido au Japon ont révélé que l’onde atmosphérique de l’explosion entraînait des perturbations électroniques élevées dans la haute atmosphère de la Terre. Ils ont publié leurs résultats dans la revue Scientific Reports.
L’équipe de scientifiques, qui comprenait des collègues de l’Institut national de technologie de Rourkela en Inde, a calculé les changements du contenu électronique total dans l’ionosphère terrestre: la partie de l’atmosphère d’environ 50 à 965 kilomètres d’altitude. Les événements naturels tels que les rayons ultraviolets extrêmes et les tempêtes géomagnétiques, ainsi que les activités artificielles telles que les essais nucléaires, peuvent perturber le contenu électronique de l’ionosphère.
«Nous avons constaté que l’explosion a généré une onde qui s’est déplacée dans l’ionosphère vers le sud à une vitesse d’environ 0,8 kilomètre par seconde», explique Kosuke Heki, scientifique de la Terre et planétaire de l’Université de Hokkaido. Ceci est similaire à la vitesse des ondes sonores traversant l’ionosphère.
L’équipe a calculé les changements dans le contenu des électrons ionosphériques en examinant les différences de retards subis par les signaux micro-ondes transmis par les satellites GPS à leurs stations au sol. Les changements de contenu électronique affectent ces signaux lorsqu’ils traversent l’ionosphère et doivent être régulièrement pris en compte pour mesurer avec précision les positions GPS.
La perturbation ionosphérique causée par une explosion peut être détectée par des retards ionosphériques différentiels des signaux hyperfréquences de deux fréquences porteuses provenant des satellites du système mondial de navigation par satellite (GNSS). (Image: Bhaskar Kundu, et al. Scientific Reports. 2 février 2021).
Les scientifiques ont également comparé la magnitude de l’onde ionosphérique générée par l’explosion de Beyrouth à des ondes similaires à la suite d’événements naturels et anthropiques. Ils ont constaté que la vague générée par l’explosion de Beyrouth était légèrement plus grande qu’une vague générée par l’éruption du volcan Asama en 2004 dans le centre du Japon, et comparable à celles qui ont suivi d’autres éruptions récentes sur les îles japonaises.
L’énergie de l’onde ionosphérique générée par l’explosion de Beyrouth était nettement plus importante qu’une explosion plus énergétique dans une mine de charbon du Wyoming aux États-Unis en 1996. L’explosion de Beyrouth équivalait à une explosion de 1,1 kilotonne de TNT, tandis que l’explosion du Wyoming était équivalente à 1,5 kilotonnes de TNT. La perturbation totale du contenu électronique de l’explosion du Wyoming n’était que de 1/10 de celle causée par l’explosion de Beyrouth. Les scientifiques pensent que cela était en partie dû au fait que la mine du Wyoming était située dans une fosse quelque peu protégée.
Article original
Bhaskar Kundu et coll. Énergie des vagues atmosphériques de l’explosion du 4 août 2020 à Beyrouth, au Liban, à partir de perturbations ionosphériques. Rapports scientifiques. 2 février 2021. DOI: 10.1038 / s41598-021-82355-5