Are pământul o problemă de acumulare a prafului?
Estimările diferă de cât de mult praf cosmic și meteoriți intră în atmosfera Pământului în fiecare zi, dar variază oriunde între 5 și 300 de tone metrice, cu estimări realizate din datele satelitului și extrapolări ale căderilor de meteorit. Ceea ce este, nimeni nu știe cu siguranță și până acum nu au existat eforturi coordonate reale pentru a afla. Dar o nouă propunere de proiect numită Cosmic Dust in the Terrestrial Atmosphere (CODITA) ar oferi estimări mai precise despre cât de mult material lovește Pământul, precum și modul în care acesta ar putea afecta atmosfera.
„Avem un conundru - estimările despre cantitatea de praf variază cu un factor de o sută”, a spus John Plane de la University of Leeds din Marea Britanie. „Scopul CODITA este de a rezolva această imensă discrepanță.”
Chiar dacă considerăm că spațiul este gol, dacă tot materialul dintre Soare și Jupiter ar fi comprimat împreună, acesta ar forma o lună de 25 km.
Deci, cât de multe dintre aceste lucruri - resturi de la formarea planetelor, resturi de la comete și coliziuni de asteroizi, etc. - întâlnește Pământul? Observațiile prin satelit sugerează că 100-300 de tone metrice de praf cosmic intră în atmosferă în fiecare zi. Această cifră provine din rata acumulării în miezurile polare de gheață și sedimentele din adâncimea unor elemente rare legate de praful cosmic, cum ar fi iridiul și osmiul.
Însă alte măsurători - care includ observații pe radar de meteori, observații cu laser și măsurători efectuate de aeronave la o altitudine mare - indică faptul că intrarea ar putea fi mai mică de 5 tone pe zi.
Cunoașterea diferenței ar putea avea o influență mare asupra înțelegerii noastre despre lucruri precum schimbările climatice și, norii noctilucenți, precum și ozonul și chimia oceanelor.
„Dacă aportul de praf este în jur de 200 de tone pe zi, atunci particulele sunt transportate în atmosfera de mijloc mult mai repede decât se credea în general”, a spus Avion. „Dacă cifra de 5 tone este corectă, va trebui să revizuim în mod substanțial înțelegerea noastră despre cum evoluează praful în Sistemul Solar și este transportată de la atmosfera de mijloc la suprafață.”
Când particulele de praf se apropie de Pământ, acestea intră în atmosferă cu viteze foarte mari, de la 38.000 la 248.000 km / oră, în funcție de faptul că orbitează în aceeași direcție sau opus mișcării Pământului în jurul Soarelui. Particulele suferă o încălzire foarte rapidă prin coliziuni cu moleculele de aer, atingând temperaturi care depășesc 1.600 de grade Celsius. Particulele cu diametre mai mari de aproximativ 2 milimetri produc „stele de tragere” vizibile, dar cea mai mare parte a masei de particule de praf care intră în atmosferă este estimată a fi mult mai mică decât aceasta, astfel încât pot fi detectate numai folosind radare de meteori specializate.
Metalele injectate în atmosferă din evaporarea particulelor de praf sunt implicate într-o gamă variată de fenomene legate de schimbările climatice.
„Praful cosmic este asociat cu formarea de nori„ noctilucenți ”- cei mai înalți nori din atmosfera Pământului. Particulele de praf oferă o suprafață pentru formarea cristalelor de gheață ale norului. Acești nori se dezvoltă în timpul verii în regiunile polare și par a fi un indicator al schimbărilor climatice ", a spus Avion. „Metalele din praf afectează, de asemenea, chimia ozonului în stratosferă. Cantitatea de praf prezentă va fi importantă pentru orice inițiative de geoinginerie pentru creșterea aerosolului sulfat pentru a compensa încălzirea globală. Praful cosmic fertilizează de asemenea oceanul cu fier, care are reacții climatice potențiale, deoarece fitoplanctonul marin emite gaze legate de climă. "
Echipa CODITA va folosi, de asemenea, facilități de laborator pentru a aborda unele dintre cele mai puțin înțelese aspecte ale problemei
„În laborator, vom analiza natura evaporării prafului cosmic, precum și formarea de particule meteorice de fum, care joacă un rol în nuclearea gheții și în înghețarea norilor stratosferici polari”, a spus Avion. „Rezultatele vor fi încorporate într-un model de chimie-climă din întreaga atmosferă. Acest lucru va face posibil, pentru prima dată, modelarea efectelor prafului cosmic în mod constant de la Sistemul Solar exterior la suprafața Pământului. ”
CODITA a primit o subvenție de 2,5 milioane EUR de la Consiliul European de Cercetare pentru a investiga aportul de praf în următorii 5 ani. Echipa internațională, condusă de Avion, este formată din peste 20 de oameni de știință din Marea Britanie, SUA și Germania. Avionul a prezentat informații despre proiect în cadrul reuniunii naționale de astronomie din Marea Britanie din această săptămână.
Sursa: Centrul Jodrell Bank pentru Astrofizică
