Když se zachvěje zemská kůra, následky obvykle měříme a pociťujeme na povrchu. Ničivé síly ale nepůsobí jen horizontálně – chvění země totiž dokáže vybudit neviditelné vlny, které putují atmosférou až do extrémních výšek. A nyní se týmu českých vědců z Ústavu fyziky atmosféry AV ČR (viz avcr.cz) podařil historický průlom – tyto takzvané infrazvukové vlny úspěšně zachytili v ionosféře ve výšce kolem 340 kilometrů. Dosavadní hranice prokázaného pozorování přitom byla o více než sto kilometrů níže.
Ozvěna po 8 tisících kilometrech
Zdrojem tohoto unikátního vědeckého úlovku bylo mimořádně silné zemětřesení, ke kterému došlo 29. července 2025 na poloostrově Kamčatka, kde se střetává tichomořská a severoamerická tektonická deska.
„Toto zemětřesení dosáhlo síly 8,8 magnituda a stalo se tak třetím nejsilnějším zemětřesením v tomto století,“ upřesňuje Jaroslav Chum z Ústavu fyziky atmosféry Akademie věd ČR, jehož tým za objevem stojí. Seismické vlny z takto masivního otřesu urazily vzdálenost přes 8 000 kilometrů a zaznamenaly je i přístroje na území České republiky a Slovenska. Právě samotný pohyb zemského povrchu v Evropě pak zafungoval jako obří membrána, která do atmosféry a ionosféry vyslala vertikální infrazvukové vlny.
Cesta vzhůru trvala dvanáct minut
K detekci neviditelného vlnění využili vědci speciální systém kontinuálního dopplerovského měření. Ten dokáže sledovat rychlost pohybu plazmatu v místě, kde se dopplerovský signál odráží. Aby výzkumníci určili výšku odrazu s naprostou přesností, propojili systém s daty z digitální ionosondy. Zaznamenat úkaz však vyžadovalo trpělivost. „Infrazvuku trvalo přibližně 12 minut, než po příchodu seismických vln do Česka vystoupal ze zemského povrchu do výšky 340 kilometrů, kde ho v ionosféře zachytil náš systém kontinuálního dopplerovského měření,“ vysvětluje Jaroslav Chum.
Měření navíc potvrdilo fyzikální předpoklady o tom, jak se zvuk v extrémních výškách chová. Během cesty atmosférou směrem vzhůru došlo k pohlcení vyšších frekvencí. Zatímco u zemského povrchu tak dominovaly kmity s relativně krátkými periodami kolem 20 sekund, do rekordní výšky 340 kilometrů dorazily už jen vlny s velmi dlouhými periodami, přesahujícími tři minuty.
Český systém jako světový unikát
Získaná data, která nedávno publikoval prestižní mezinárodní časopis Atmospheric Chemistry and Physics, nejsou jen náhodným úspěchem. Jsou výsledkem dlouhodobého budování české dopplerovské sítě. Tu Ústav fyziky atmosféry vyvinul před více než deseti lety a dnes jde o nejrozsáhlejší a nejpropracovanější systém svého druhu na světě. Česká stopa při výzkumu ionosféry díky tomu dávno přesáhla hranice Evropy. Ve spolupráci se zahraničními partnery fungují české přístroje v Německu, Belgii, Maďarsku, ale také v Argentině, Jižní Africe, na Taiwanu či v drsných podmínkách Antarktidy.
Síť se navíc neustále rozrůstá. „V květnu tohoto roku jsme systém nově instalovali i ve Španělsku jihovýchodně od Barcelony. Tam už je připraven na měření změn v ionosféře během úplného zatmění Slunce, které má nastat letos 12. srpna,“ doplňuje Jaroslav Chum.
