Kas Maal on tolmu kogunemise probleem?
Prognoosid sõltuvad sellest, kui palju kosmilist tolmu ja meteoriite satub Maa atmosfääri päevas, kuid vahemikus 5 kuni 300 tonni, hinnangud on tehtud satelliidiandmete ja meteoriidilanguste ekstrapolatsioonide põhjal. Asi on selles, et keegi ei tea seda kindlalt ja seni pole selle tegemiseks mingeid tegelikke kooskõlastatud jõupingutusi tehtud. Kuid uus projektiettepanek nimega Kosmiline tolm maapealses atmosfääris (CODITA) annaks täpsemad hinnangud selle kohta, kui palju materjali Maad tabab, ja kuidas see võib atmosfääri mõjutada.
"Meil on nõme - hinnang tolmu sissetuleku kohta varieerub sajakordselt," ütles John Plane Suurbritannia Leedsi ülikoolist. "CODITA eesmärk on see tohutu lahknevus lahendada."
Isegi kui me peame ruumi tühjaks, moodustaks kogu Päikese ja Jupiteri vaheline materjal kokku kokku 25 km pikkuse kuu.
Niisiis, kui suur osa sellest kraamist - planeetide moodustumisest tekkinud jäägid, komeetide praht ja asteroidide kokkupõrked jms - Maale kokku puutub? Satelliidivaatluste kohaselt siseneb atmosfääri iga päev 100-300 tonni kosmilist tolmu. See arv tuleneb kosmilise tolmuga seotud haruldaste elementide, näiteks iriidiumi ja osmiumi, polaarjääsüdamikesse ja süvamere setetesse kogunemise kiirusest.
Kuid muud mõõtmised - mis hõlmavad meteoorradarite vaatlusi, laservaatlusi ja kõrgmäestikulennukite mõõtmisi - näitavad, et sisendvõimsus võib olla kuni 5 tonni päevas.
Erinevuse tundmisel võib olla suur mõju meie arusaamisele sellistest asjadest nagu kliimamuutused ja noktivabad pilved, samuti osooni ja ookeani keemia.
"Kui tolmu sisenemine on umbes 200 tonni päevas, siis transporditakse osakesed kesk atmosfääri kaudu tunduvalt kiiremini, kui tavaliselt arvatakse," ütles Plane. "Kui 5-tonnine arv on õige, peame põhjalikult läbi vaatama oma arusaama sellest, kuidas tolm päikesesüsteemis areneb ja kesk atmosfäärist pinnale veetakse."
Kui tolmuosakesed lähenevad Maale, sisenevad nad atmosfääri väga suure kiirusega, vahemikus 38 000 kuni 248 000 km / tunnis, sõltuvalt sellest, kas nad tiirlevad Maa liikumisel Päikese ümber samas suunas või vastupidiselt. Osakesed kuumenevad kokkupuutel õhumolekulidega väga kiiresti, saavutades temperatuuri tunduvalt üle 1600 kraadi. Osakesed, mille läbimõõt on suurem kui umbes 2 millimeetrit, tekitavad nähtavaid “lasketähti”, kuid suurem osa atmosfääri sisenevate tolmuosakeste massist on hinnanguliselt sellest palju väiksem, seega saab neid tuvastada ainult spetsiaalsete meteoorradarite abil.
Tolmuosakeste aurustumisel atmosfääri süstitud metallid on seotud mitmesuguste kliimamuutustega seotud nähtustega.
“Kosmilist tolmu seostatakse“ algava ”pilve moodustamisega - kõrgeimad pilved Maa atmosfääris. Tolmuosakesed annavad pinna pilve jääkristallide moodustumiseks. Need pilved arenevad polaarpiirkondades suvel ja need näivad olevat kliimamuutuste näitaja, ”ütles Plane. “Tolmust pärinevad metallid mõjutavad ka stratosfääri osooni keemiat. Olemasolev tolmu kogus on oluline kõigi geotehniliste algatuste puhul, mille eesmärk on suurendada sulfaat-aerosooli, et tasakaalustada globaalset soojenemist. Kosmiline tolm väetab ookeani ka rauaga, millel on potentsiaalset tagasisidet kliimale, kuna mere fütoplankton eraldab kliimaga seotud gaase. ”
CODITA meeskond kasutab ka labori ruume, et lahendada probleemi mõned kõige paremini mõistetavad aspektid
"Laboris vaatleme nii kosmilise tolmu aurustumise olemust kui ka meteooriliste suitsuosakeste teket, mis mängivad rolli jää tuumas ja polaarsete stratosfääri pilvede külmumisel," ütles Plane. „Tulemused integreeritakse kogu atmosfääri keemia-kliima mudelisse. See võimaldab esmakordselt modelleerida kosmilise tolmu mõju järjekindlalt välimisest Päikesesüsteemist Maa pinnale. "
CODITA on saanud Euroopa Teadusnõukogult 2,5 miljoni euro suuruse toetuse tolmu sisenemise uurimiseks järgmise 5 aasta jooksul. Plane'i juhitud rahvusvaheline meeskond koosneb enam kui 20 teadlasest Suurbritannias, USA-s ja Saksamaal. Plane esitas projekti kohta teavet sel nädalal Suurbritannias toimunud rahvuslikul astronoomiakoosolekul.
Allikas: Jodrelli panga astrofüüsika keskus
