Ar žemė turi dulkių kaupimosi problemą?
Apskaičiuota, kiek kosminių dulkių ir meteoritų patenka į Žemės atmosferą kiekvieną dieną, bet jie svyruoja nuo 5 iki 300 metrinių tonų. Apytiksliai skaičiavimai atlikti iš palydovų duomenų ir ekstrapoliuoti meteorito kritimus. Aišku, niekas tikrai to nežino ir iki šiol nebuvo imtasi realių koordinuotų pastangų tai išsiaiškinti. Bet naujas projekto pasiūlymas, pavadintas kosminiu dulkiu sausumos atmosferoje (CODITA), pateiks tikslesnius įvertinimus, kiek medžiagos patenka į Žemę, taip pat kaip ji gali paveikti atmosferą.
„Mes turime paguodą - apskaičiavimai, kiek dulkių patenka, skiriasi šimtu koeficientu“, - sakė Johnas Plane'as iš Ledso universiteto JK. „CODITA tikslas yra pašalinti šį didžiulį neatitikimą“.
Nors mes manome, kad erdvė yra tuščia, jei visos medžiagos tarp Saulės ir Jupiterio būtų suspaustos, tai sudarytų 25 km skersmens mėnulį.
Taigi kiek šių daiktų - liekanų, susidariusių dėl planetų susidarymo, kometų šiukšlių, susidūrimų su asteroidais ir kt. - susiduria su Žeme? Palydoviniai stebėjimai rodo, kad kiekvieną dieną į atmosferą patenka 100–300 metrinių tonų kosminių dulkių. Šis skaičius gaunamas iš retų elementų, susijusių su kosminėmis dulkėmis, pavyzdžiui, iridžio ir osmio, kaupimosi polinėse ledo šerdyse ir giliavandenėse nuosėdose.
Bet kiti matavimai - įskaitant meteorologinių radarų stebėjimus, lazerio stebėjimus ir aukšto aukščio orlaivių matavimus - rodo, kad įvestis gali būti net 5 metrinės tonos per dieną.
Žinant skirtumą, tai gali turėti didelę įtaką mūsų supratimui apie tokius dalykus kaip klimato pokyčiai ir, priešakiniai debesys, ozonas ir vandenynų chemija.
„Jei per dieną į aplinką patenka apie 200 tonų dulkių, dalelės per vidurinę atmosferą yra gabenamos žymiai greičiau, nei paprastai tikima“, - teigė Plane'as. "Jei 5 tonų skaičius yra teisingas, turėsime iš esmės pakeisti savo supratimą apie tai, kaip dulkės išsiskiria Saulės sistemoje ir yra išnešamos iš vidurinės atmosferos į paviršių."
Kai dulkių dalelės artėja prie Žemės, jos patenka į atmosferą labai dideliu greičiu, nuo 38 000 iki 248 000 km / val., Priklausomai nuo to, ar jos skrieja ta pačia kryptimi, ar priešingai, nei Žemės judesys aplink Saulę. Dalelės labai greitai įkaista, nes susiduria su oro molekulėmis ir pasiekia aukštesnę nei 1600 laipsnių temperatūrą. Dalelės, kurių skersmuo didesnis nei maždaug 2 milimetrai, sukuria matomas „šaudančias žvaigždes“, tačiau manoma, kad didžioji į atmosferą patenkančių dulkių dalelių masė yra daug mažesnė, todėl jas galima aptikti tik naudojant specializuotus meteorų radarus.
Metalai, įleidžiami į atmosferą iš garuojančių dulkių dalelių, dalyvauja įvairiuose reiškiniuose, susijusiuose su klimato kaita.
„Kosminės dulkės yra susijusios su„ beiclucentinių “debesų susidarymu - aukščiausiais debesimis žemės atmosferoje. Dulkių dalelės sudaro paviršių debesies ledo kristalams susidaryti. Šie debesys išsivysto vasarą poliariniuose regionuose ir atrodo, kad jie yra klimato pokyčių rodiklis “, - sakė Plane'as. „Dulkių metalai taip pat turi įtakos ozono chemijai stratosferoje. Dulkių kiekis bus svarbus vykdant bet kokias geotechnikos iniciatyvas padidinti sulfatų aerozolį siekiant kompensuoti visuotinį atšilimą. Kosminės dulkės taip pat tręša vandenyną geležimi, kuri gali turėti grįžtamąjį poveikį klimatui, nes jūrų fitoplanktonas išskiria su klimatu susijusias dujas. “
CODITA komanda taip pat pasitelks laboratorijų patalpas, kad išspręstų kai kuriuos mažiausiai suprantamus problemos aspektus
„Laboratorijoje mes nagrinėsime kosminių dulkių išgaravimo pobūdį, taip pat meteorinių dūmų dalelių susidarymą, kurios vaidina ledo branduolį ir užšalia polinius stratosferos debesis“, - sakė Plane'as. „Rezultatai bus įtraukti į visos atmosferos chemijos ir klimato modelį. Tai leis pirmą kartą nuosekliai modeliuoti kosminių dulkių poveikį nuo išorinės Saulės sistemos iki Žemės paviršiaus. “
CODITA gavo 2,5 mln. EUR dotaciją iš Europos tyrimų tarybos, kad galėtų ištirti dulkių kiekį per ateinančius 5 metus. Tarptautinę komandą, kuriai vadovauja „Plane“, sudaro daugiau nei 20 mokslininkų JK, JAV ir Vokietijoje. Plane pristatė informaciją apie projektą šios savaitės JK nacionaliniame astronomijos susitikime.
Šaltinis: Jodrell Bank astrofizikos centras
