Η Γη έχει πρόβλημα συσσώρευσης σκόνης;
Οι εκτιμήσεις διαφέρουν ως προς το πόσο κοσμική σκόνη και μετεωρίτες εισέρχονται στην ατμόσφαιρα της Γης κάθε μέρα, αλλά κυμαίνονται οπουδήποτε από 5 έως 300 μετρικούς τόνους, με εκτιμήσεις από δορυφορικά δεδομένα και παρεκβολές πτώσεων μετεωρίτη. Αυτό είναι, κανείς δεν ξέρει πραγματικά με βεβαιότητα και μέχρι στιγμής δεν έχουν υπάρξει πραγματικές συντονισμένες προσπάθειες για να ανακαλυφθούν. Ωστόσο, μια νέα πρόταση έργου που ονομάζεται Cosmic Dust in the Terrestrial Atmosphere (CODITA) θα παρέχει ακριβέστερες εκτιμήσεις για το πόσο υλικό χτυπά τη Γη, καθώς και πώς μπορεί να επηρεάσει την ατμόσφαιρα.
«Έχουμε ένα αίνιγμα - οι εκτιμήσεις για το πόση σκόνη έρχεται ποικίλλουν κατά έναν παράγοντα εκατό», δήλωσε ο John Plane από το Πανεπιστήμιο του Leeds στο Ηνωμένο Βασίλειο. "Ο στόχος της CODITA είναι να επιλύσει αυτήν την τεράστια ασυμφωνία."
Ακόμα κι αν θεωρούμε ότι ο χώρος είναι άδειος, εάν όλο το υλικό μεταξύ του Ήλιου και του Δία συμπιέστηκε μαζί, θα σχηματίσει ένα φεγγάρι 25 χλμ. Απέναντι.
Λοιπόν, πόσα από αυτά τα πράγματα - υπολείμματα από τον σχηματισμό πλανητών, συντρίμμια από κομήτες και αστεροειδείς συγκρούσεις κ.λπ. - συναντά τη Γη; Οι δορυφορικές παρατηρήσεις δείχνουν ότι 100-300 μετρικοί τόνοι κοσμικής σκόνης εισέρχονται στην ατμόσφαιρα κάθε μέρα. Αυτός ο αριθμός προέρχεται από το ρυθμό συσσώρευσης σε πολικούς πυρήνες πάγου και ιζήματα βαθέων υδάτων σπάνιων στοιχείων που συνδέονται με την κοσμική σκόνη, όπως το ιρίδιο και το όσμιο.
Ωστόσο, άλλες μετρήσεις - που περιλαμβάνουν παρατηρήσεις ραντάρ μετεωρίτη, παρατηρήσεις λέιζερ και μετρήσεις από αεροσκάφη μεγάλου υψομέτρου - δείχνουν ότι η είσοδος θα μπορούσε να είναι τόσο χαμηλή όσο 5 μετρικός τόνος την ημέρα.
Η γνώση της διαφοράς θα μπορούσε να επηρεάσει σημαντικά την κατανόησή μας για πράγματα όπως η κλιματική αλλαγή και, τα νεκρά σύννεφα, καθώς και τη χημεία του όζοντος και των ωκεανών.
«Εάν η είσοδος σκόνης είναι περίπου 200 τόνοι την ημέρα, τότε τα σωματίδια μεταφέρονται κάτω από τη μέση ατμόσφαιρα πολύ πιο γρήγορα από ό, τι πιστεύεται γενικά», δήλωσε ο Plane. "Εάν το σχήμα των 5 τόνων είναι σωστό, θα πρέπει να αναθεωρήσουμε ουσιαστικά την κατανόησή μας για το πώς εξελίσσεται η σκόνη στο Ηλιακό Σύστημα και μεταφέρεται από τη μέση ατμόσφαιρα στην επιφάνεια."
Όταν τα σωματίδια σκόνης πλησιάζουν τη Γη εισέρχονται στην ατμόσφαιρα με πολύ υψηλές ταχύτητες, από 38.000 έως 248.000 km / ώρα, ανάλογα με το αν βρίσκονται σε τροχιά προς την ίδια κατεύθυνση ή το αντίθετο από την κίνηση της Γης γύρω από τον Ήλιο. Τα σωματίδια υφίστανται πολύ ταχεία θέρμανση μέσω συγκρούσεων με μόρια αέρα, φτάνοντας σε θερμοκρασίες που ξεπερνούν τους 1.600 βαθμούς Κελσίου. Σωματίδια με διαμέτρους μεγαλύτερες από περίπου 2 χιλιοστά παράγουν ορατά «αστέρια», αλλά το μεγαλύτερο μέρος της μάζας των σωματιδίων σκόνης που εισέρχονται στην ατμόσφαιρα εκτιμάται ότι είναι πολύ μικρότερο από αυτό, οπότε μπορεί να ανιχνευθεί μόνο χρησιμοποιώντας εξειδικευμένα ραντάρ μετεωρίτη.
Τα μέταλλα που εγχέονται στην ατμόσφαιρα από σωματίδια εξάτμισης σκόνης εμπλέκονται σε ένα ευρύ φάσμα φαινομένων που συνδέονται με την κλιματική αλλαγή.
«Η κοσμική σκόνη συνδέεται με το σχηματισμό« νυχτερινού »σύννεφων - τα υψηλότερα σύννεφα στην ατμόσφαιρα της Γης. Τα σωματίδια σκόνης παρέχουν μια επιφάνεια για να σχηματιστούν οι κρύσταλλοι πάγου του νέφους. Αυτά τα σύννεφα αναπτύσσονται κατά τη διάρκεια του καλοκαιριού στις πολικές περιοχές και φαίνεται να είναι ένας δείκτης της κλιματικής αλλαγής », δήλωσε ο Plane. «Τα μέταλλα από τη σκόνη επηρεάζουν επίσης τη χημεία του όζοντος στη στρατόσφαιρα. Η ποσότητα της παρουσίας σκόνης θα είναι σημαντική για οποιεσδήποτε πρωτοβουλίες γεω-μηχανικής για την αύξηση του θειικού αερολύματος για την αντιστάθμιση της υπερθέρμανσης του πλανήτη. Η κοσμική σκόνη λιπαίνει επίσης τον ωκεανό με σίδηρο, ο οποίος έχει πιθανές κλιματικές ανατροφοδοτήσεις επειδή το θαλάσσιο φυτοπλαγκτόν εκπέμπει αέρια που σχετίζονται με το κλίμα ».
Η ομάδα CODITA θα χρησιμοποιήσει επίσης εργαστηριακές εγκαταστάσεις για να αντιμετωπίσει μερικές από τις λιγότερο καλά κατανοητές πτυχές του προβλήματος
«Στο εργαστήριο, θα εξετάσουμε τη φύση της κοσμικής εξάτμισης της σκόνης, καθώς και τον σχηματισμό μετεωρικών σωματιδίων καπνού, που παίζουν ρόλο στην πυρήνωση του πάγου και στην κατάψυξη πολικών στρατοσφαιρικών σύννεφων», δήλωσε ο Plane. «Τα αποτελέσματα θα ενσωματωθούν σε ένα μοντέλο χημείας-κλίματος όλης της ατμόσφαιρας. Αυτό θα επιτρέψει, για πρώτη φορά, να μοντελοποιήσουμε τα αποτελέσματα της κοσμικής σκόνης με συνέπεια από το εξωτερικό ηλιακό σύστημα στην επιφάνεια της Γης. "
Η CODITA έλαβε επιχορήγηση 2,5 εκατομμυρίων ευρώ από το Ευρωπαϊκό Συμβούλιο Έρευνας για τη διερεύνηση της εισροής σκόνης τα επόμενα 5 χρόνια. Η διεθνής ομάδα, με επικεφαλής τον Plane, αποτελείται από περισσότερους από 20 επιστήμονες στο Ηνωμένο Βασίλειο, τις ΗΠΑ και τη Γερμανία. Η Plane παρουσίασε πληροφορίες για το έργο στη συνάντηση Εθνικής Αστρονομίας στο Ηνωμένο Βασίλειο αυτήν την εβδομάδα.
Πηγή: Κέντρο Αστροφυσικής της Jodrell Bank
