Van-e a Földnek porképződési problémája?
A becslések szerint a kozmikus por és meteoritok mennyit jutnak be a Föld légkörébe naponta, de 5-300 metrikus tonna között mozognak, a műholdas adatokból és a meteorit eséseinek extrapolációiból. A helyzet az, hogy senki sem tudja biztosan, és eddig nem történt valódi összehangolt erőfeszítés a kiderítés érdekében. De a kozmikus por a földi légkörben (CODITA) elnevezésű új projektjavaslat pontosabb becsléseket adna arról, hogy az anyag mennyit ér el a Földön, és hogyan befolyásolhatja az atmoszférát.
"Van egy helló - becslések szerint mennyi por kerül be a százszorosára" - mondta John Plane, az Egyesült Királyságban a Leeds-i Egyetem. "A CODITA célja ennek a hatalmas eltérésnek a megoldása."
Annak ellenére, hogy a teret üresnek tekintjük, ha a Nap és a Jupiter közötti összes anyag összenyomódik, egy 25 km-es hold képződik.
Szóval ezeknek a dolgoknak a nagy része - a bolygók kialakulásának maradványai, üstökösökből származó törmelékek és az aszteroida ütközések stb. - találkozik a Földdel? A műholdas megfigyelések szerint napi 100-300 tonna kozmikus por kerül a légkörbe. Ez az érték a kozmikus porhoz kapcsolódó ritka elemek, például irídium és ozmium poláris jégmagokban és mélytengeri üledékekben való felhalmozódásának a mértéke.
De más mérések - ideértve a meteor radarmegfigyeléseket, a lézeres megfigyeléseket és a nagy magasságú repülőgépek által végzett méréseket is - azt mutatják, hogy a bemeneti adat napi 5 tonnát elérhet.
A különbség ismerete nagy hatással lehet az olyan dolgok megértésére, mint például az éghajlatváltozás és a noctilucent felhők, valamint az ózon és az óceán kémiája.
"Ha a pormennyiség napi 200 tonna körül alakul, akkor a részecskék lényegesen gyorsabban szállíthatók le a középső légkörben, mint általában vélték" - mondta Plane. "Ha az 5 tonnás szám helyes, akkor jelentősen felül kell vizsgálnunk annak megértését, hogy a por hogyan alakul ki a Naprendszerben, és hogyan szállítja azt a középső légkörből a felszínre."
Amikor a porrészecskék megközelítik a Földet, nagyon nagy sebességgel lépnek be a légkörbe, 38 000 - 248 000 km / óra sebességgel, attól függően, hogy ugyanazon az irányban, vagy ellentétesen állnak-e a Föld mozgása a Nap körül. A részecskék nagyon gyorsan hevülnek át a légmolekulákkal való ütközés során, és jóval meghaladják a 1600 Celsius fokot meghaladó hőmérsékletet. A körülbelül 2 milliméternél nagyobb átmérőjű részecskék látható „lövöldöző csillagokat” hoznak létre, ám a légkörbe bejutó porrészecskék többségének becslései ennél jóval kisebbek, tehát csak speciális meteorradarok segítségével észlelhetők.
A porrészecskék párolgása révén a légkörbe befecskendezett fémek a klímaváltozáshoz kapcsolódó különféle jelenségekben vesznek részt.
„A kozmikus por a„ noctilucent ”felhők képződéséhez kapcsolódik - a Föld légkörének legmagasabb felhői. A porrészecskék felületet biztosítanak a felhő jégkristályainak. Ezek a felhők nyáron alakulnak ki a sarki régiókban, és úgy tűnik, hogy az éghajlatváltozás mutatói ”- mondta Plane. „A porból származó fémek szintén befolyásolják a sztratoszférában az ózon kémiáját. A jelen lévő pormennyiség fontos minden olyan geoműveleti kezdeményezésnél, amelynek célja a szulfát-aeroszol növelése a globális felmelegedés ellensúlyozása érdekében. A kozmikus por az óceánt vasval is megtermékenyíti, amelynek potenciális visszacsatolások lehetnek azért, mert a tengeri fitoplankton éghajlattal kapcsolatos gázokat bocsát ki. ”
A CODITA csapata laboratóriumi létesítményeket is felhasznál a probléma legkevésbé jól megértett aspektusainak kezelésére
"A laboratóriumban megvizsgáljuk a kozmikus por elpárolgásának természetét, valamint a meteorikus füstrészecskék képződését, amelyek szerepet játszanak a jégképződésben és a sarki sztratoszférikus felhők fagyásában" - mondta Plane. „Az eredményeket beépítik a teljes légkör kémiai-éghajlati modelljébe. Ez először lehetővé teszi a kozmikus por hatásainak következetes modellezését a külső Naprendszerről a Föld felületére. "
A CODITA 2,5 millió euró támogatást kapott az Európai Kutatási Tanácstól a következő öt év pormennyiségének vizsgálatára. A Plane vezette nemzetközi csapat több mint 20 tudósból áll az Egyesült Királyságban, az Egyesült Államokban és Németországban. A Plane a héten az Egyesült Királyságban a Nemzeti Csillagászat találkozóján mutatta be a projekttel kapcsolatos információkat.
Forrás: Jodrell Bank Asztrofizikai Központ
