Διαστημικό λεωφορείο Discovery στο ταμπλό εκκίνησης. Πιστωτική εικόνα: NASA. Κάντε κλικ για μεγέθυνση.
Μια νέα μελέτη, που χρηματοδοτήθηκε εν μέρει από το Ναυτικό Ερευνητικό Εργαστήριο και την Εθνική Διοίκηση Αεροναυτικής και Διαστήματος (NASA) αναφέρει ότι η εξάτμιση από το διαστημικό λεωφορείο μπορεί να δημιουργήσει σύννεφα μεγάλου υψομέτρου στην Ανταρκτική λίγες μόνο ημέρες μετά την έναρξη, παρέχοντας πολύτιμες πληροφορίες για τις παγκόσμιες διαδικασίες μεταφοράς η χαμηλότερη θερμόσφαιρα [mhs1]. Η ίδια μελέτη διαπιστώνει επίσης ότι η κύρια εξάτμιση του κινητήρα φέρει μικρές ποσότητες σιδήρου που μπορούν να παρατηρηθούν από το έδαφος, μισό κόσμο μακριά.
Η διεθνής ομάδα συγγραφέων της μελέτης, η οποία εμφανίστηκε στο τεύχος της 6ης Ιουλίου Geophysical Research Letters, χρησιμοποίησε την αποστολή STS-107 Shuttle ως μελέτη περίπτωσης για να δείξει ότι τα καυσαέρια που απελευθερώνονται στην κάτω θερμόσφαιρα, κοντά σε υψόμετρο 110 χιλιομέτρων, μπορούν να σχηματίσουν την Ανταρκτική πολικά μεσοσφαιρικά σύννεφα (PMCs). Η θερμόσφαιρα είναι το υψηλότερο στρώμα στην ατμόσφαιρα μας, με τη μεσόσφαιρα (μεταξύ 50-90 χιλιομέτρων πάνω από τη Γη), τη στρατόσφαιρα και την τροπόσφαιρα κάτω.
Νέες παρατηρήσεις που παρουσιάστηκαν από την ερευνητική ομάδα από το Global Ultraviolet Imager (GUVI) σχετικά με τον δορυφόρο της NASA Thermosphere, Ionosphere, Mesosphere, Energetics and Dynamics (TIMED) αποκαλύπτουν τη μεταφορά της εξάτμισης STS-107 στο νότιο ημισφαίριο μόλις δύο ημέρες μετά την έναρξη του Ιανουαρίου 2003 . Το νερό από την εξάτμιση οδήγησε τελικά σε σημαντική έκρηξη PMCs κατά τη διάρκεια του καλοκαιρινού πολικού καλοκαιριού 2002-2003, που παρατηρήθηκε από το δορυφορικό πείραμα Solar Backscatter Ultraviolet (SBUV). Η δια-ημισφαιρική μεταφορά που ακολούθησε ο σχηματισμός PMC της Ανταρκτικής ήταν απρόσμενη.
Τα PMCs, επίσης γνωστά ως νεφελώδη σύννεφα, εμφανίζονται κοντά σε υψόμετρο 83 χιλιομέτρων και αποτελούνται από σωματίδια πάγου νερού που δημιουργούνται μέσω μικροφυσικών διεργασιών πυρήνωσης, συμπύκνωσης και καθίζησης. Εμφανίζονται συνήθως στην ψυχρή πολική καλοκαιρινή μεσόσφαιρα όπου οι θερμοκρασίες πέφτουν κάτω από 130; Kelvin (-220? F). Λίγα είναι γνωστά για τις συγκεκριμένες διαδικασίες που οδηγούν στο σχηματισμό PMC.
Σύμφωνα με τον επικεφαλής συγγραφέα της μελέτης, ο Δρ Michael Stevens, ερευνητικός φυσικός στο E.O. Το Hulburt Center for Space Research στο Naval Research Laboratory, η έρευνα παρήγαγε πολλά πρωτοποριακά επιστημονικά αποτελέσματα.
«Αυτή η έρευνα είναι συναρπαστική στο ότι επεκτείνει μια νέα εξήγηση για το σχηματισμό αυτών των νεφών, αποδεικνύοντας την παγκόσμια επίδραση ενός καπνού εξάτμισης Shuttle σε μια περιοχή της ατμόσφαιρας που παραδοσιακά δεν ήταν καλά κατανοητή», δήλωσε ο Stevens.
Μερικοί πιστεύουν ότι η επίδραση της ανθρωπογενούς αλλαγής στην κάτω ατμόσφαιρα αντανακλάται σε αυτά τα ανώτερα ατμοσφαιρικά σύννεφα. Αν και ιστορικά τα PMC έχουν παρατηρηθεί μόνο στην πολική περιοχή, τα τελευταία χρόνια τα PMC έχουν εντοπιστεί σε χαμηλότερα γεωγραφικά πλάτη τόσο νότια όσο [mhs2] Κολοράντο και Γιούτα, ανανεώνοντας το ενδιαφέρον και πυροδοτώντας συζήτηση για τις επιπτώσεις. Ωστόσο, τα ευρήματα αυτού του έργου, «θέτουν υπό αμφισβήτηση την ερμηνεία του αντίκτυπου των τάσεων PMC στα τέλη του 20ού αιώνα μόνο ως προς την παγκόσμια κλιματική αλλαγή», δήλωσε ο Stevens. Η ομάδα καταλήγει στο συμπέρασμα ότι το νερό από την εξάτμιση του διαστημικού λεωφορείου μπορεί να συνεισφέρει ένα αξιοσημείωτο 10-20% στα PMC που παρατηρήθηκαν κατά τη διάρκεια μιας θερινής περιόδου στην Ανταρκτική.
Ένα βασικό στοιχείο δεδομένων που επιβεβαίωσε την άφιξη του λοφίου στην Ανταρκτική ήταν η επίγεια παρατήρηση ατόμων σιδήρου κοντά σε 110 χιλιόμετρα. Η παρουσία του σιδήρου σε αυτό το υψόμετρο αρχικά προβλημάτισε τους επιστήμονες επειδή δεν υπάρχει γνωστή φυσική πηγή εκεί. Τα δεδομένα υποδηλώνουν ότι ο σίδηρος αφαιρέθηκε ή εξατμίστηκε από τους κύριους κινητήρες του Shuttle μεταφέρθηκε μαζί με το λοφίο του νερού, φτάνοντας στην Ανταρκτική τρεις έως τέσσερις ημέρες μετά την έναρξη του Ιανουαρίου 2003. Τόσο το λοφίο του νερού όσο και η παρουσία σιδήρου δείχνουν ότι ο μέσος νότιος άνεμος που συνάγεται από τα δεδομένα της ομάδας είναι πολύ πιο γρήγορος από ό, τι προέρχεται από μοντέλα παγκόσμιας κυκλοφορίας ή κλιματολογικές ανέσεις.
«Αυτό μας λέει κάτι νέο και συναρπαστικό για τις μεταφορές σε αυτήν την περιοχή της ατμόσφαιρας», δήλωσε ο Stevens. «Μπορεί να είναι τόσο γρήγορο που ένα λοφίο μεταφοράς μπορεί να σχηματίσει πάγο πάνω από την Ανταρκτική, προτού εφαρμοστούν άλλες διαδικασίες απώλειας. Πρέπει να δώσουμε μεγάλη προσοχή στην ερμηνεία των μακροπρόθεσμων επιπτώσεων στις παρατηρήσεις και τα χαρακτηριστικά αυτών των νεφών λόγω αυτής της συμβολής από το λεωφορείο και της πιθανής συμβολής από πολλά άλλα μικρότερα οχήματα εκτόξευσης. "
Η NRL και η NASA χρηματοδότησαν τη μελέτη, με συνεισφορές από το Εθνικό Ίδρυμα Επιστημών, τη Βρετανική Ανταρκτική Έρευνα στο Cambridge του Ηνωμένου Βασιλείου και το Πανεπιστήμιο του Ιλινόις, Urbana-Champaign. Άλλοι ερευνητές στη μελέτη περιλαμβάνουν τον Robert Meier του Πανεπιστημίου George Mason, Fairfax, Va. Xinzhao Chu του Πανεπιστημίου του Ιλινόις, Urbana-Champaign; Matthew DeLand of Science Systems & Applications, Inc., Lanham, Md .; και John Plane του Πανεπιστημίου της East Anglia, Norwich, Ηνωμένο Βασίλειο.
Αρχική πηγή: Δελτίο ειδήσεων NRL
