Διαστημικό λεωφορείο Discovery στην εξέδρα εκτόξευσης. Πίστωση εικόνας: NASA. Κάντε κλικ για μεγέθυνση.
Μια νέα μελέτη, που χρηματοδοτήθηκε εν μέρει από το Εργαστήριο Ναυτικών Ερευνών και την Εθνική Υπηρεσία Αεροναυτικής και Διαστημικής Διοίκησης (NASA) αναφέρει ότι η εξάτμιση από το διαστημικό λεωφορείο μπορεί να δημιουργήσει σύννεφα μεγάλου υψομέτρου πάνω από την Ανταρκτική λίγες μέρες μετά την εκτόξευση, παρέχοντας πολύτιμες πληροφορίες για τις παγκόσμιες διαδικασίες μεταφοράς η κατώτερη θερμόσφαιρα[mhs1]. Η ίδια μελέτη διαπιστώνει επίσης ότι το κύριο λοφίο εξάτμισης του κινητήρα του λεωφορείου μεταφέρει μικρές ποσότητες σιδήρου που μπορούν να παρατηρηθούν από το έδαφος, μισό κόσμο μακριά.
Η διεθνής ομάδα των συγγραφέων της μελέτης, που θα εμφανιστεί στο τεύχος της 6ης Ιουλίου του 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 νέφη (PMC). Η θερμόσφαιρα είναι το υψηλότερο στρώμα στην ατμόσφαιρά μας, με τη μεσόσφαιρα (μεταξύ 50-90 χιλιόμετρα πάνω από τη Γη), τη στρατόσφαιρα και την τροπόσφαιρα κάτω.
Νέες παρατηρήσεις που παρουσιάστηκαν από την ερευνητική ομάδα από το Global Ultraviolet Imager (GUVI) στον δορυφόρο Thermosphere, Ionosphere, Mesosphere, Energetics and Dynamics (TIMED) της NASA αποκαλύπτουν τη μεταφορά της εξάτμισης STS-107 στο νότιο ημισφαίριο μόλις δύο ημέρες μετά την εκτόξευση του Ιανουαρίου 2003 . Το νερό από τα καυσαέρια οδήγησε τελικά σε μια σημαντική έκρηξη PMC κατά το νότιο πολικό καλοκαίρι 2002-2003, που παρατηρήθηκε από το δορυφορικό πείραμα Solar Backscatter Ultraviolet (SBUV). Η μεταφορά μεταξύ των ημισφαιρίων που ακολούθησε ο σχηματισμός PMC της Ανταρκτικής ήταν απροσδόκητη.
Τα PMC, γνωστά και ως νυχτερινά νέφη, εμφανίζονται κοντά σε υψόμετρο 83 χιλιομέτρων και αποτελούνται από σωματίδια πάγου νερού που δημιουργούνται μέσω μικροφυσικών διεργασιών πυρήνωσης, συμπύκνωσης και καθίζησης. Εμφανίζονται συνήθως στην παγωμένη πολική καλοκαιρινή μεσόσφαιρα όπου οι θερμοκρασίες πέφτουν κάτω από τους 130; Kelvin (-220; F). Λίγα είναι γνωστά για τις συγκεκριμένες διαδικασίες που οδηγούν στο σχηματισμό PMC.
Σύμφωνα με τον επικεφαλής συγγραφέα της μελέτης, Δρ Μάικλ Στίβενς, ερευνητής φυσικός στο Ε.Ο. Το Κέντρο Διαστημικής Έρευνας Hulburt στο Ναυτικό Ερευνητικό Εργαστήριο, η έρευνα παρήγαγε πολλαπλά πρωτοποριακά επιστημονικά αποτελέσματα.
«Αυτή η έρευνα είναι συναρπαστική καθώς επεκτείνει μια νέα εξήγηση για το σχηματισμό αυτών των νεφών, επιδεικνύοντας την παγκόσμια επίδραση ενός νέφους εξάτμισης του Shuttle σε μια περιοχή της ατμόσφαιρας που παραδοσιακά δεν ήταν καλά κατανοητή», είπε ο Stevens.
Ορισμένοι πιστεύουν ότι ο αντίκτυπος της ανθρωπογενούς αλλαγής στην κατώτερη ατμόσφαιρα αντανακλάται σε αυτά τα ανώτερα ατμοσφαιρικά νέφη. Αν και ιστορικά τα PMC έχουν παρατηρηθεί μόνο στην πολική περιοχή, τα τελευταία χρόνια τα PMC έχουν εντοπιστεί σε χαμηλότερα γεωγραφικά πλάτη μέχρι το [mhs2]Κολοράντο και τη Γιούτα, ανανεώνοντας το ενδιαφέρον και πυροδοτώντας τη συζήτηση για τις επιπτώσεις. Ωστόσο, τα ευρήματα αυτής της εργασίας «θέτουν υπό αμφισβήτηση την ερμηνεία του αντίκτυπου των τάσεων PMC στα τέλη του 20ού αιώνα αποκλειστικά όσον αφορά την παγκόσμια κλιματική αλλαγή», είπε ο Stevens. Η ομάδα καταλήγει στο συμπέρασμα ότι το νερό από το λοφίο εξάτμισης ενός διαστημικού λεωφορείου μπορεί να συμβάλει ένα αξιοσημείωτο 10-20 τοις εκατό στα PMCs που παρατηρήθηκαν κατά τη διάρκεια μιας καλοκαιρινής περιόδου στην Ανταρκτική.
Ένα βασικό κομμάτι των δεδομένων που επιβεβαίωσε την άφιξη του νέφους στην Ανταρκτική ήταν η επίγεια παρατήρηση ατόμων σιδήρου κοντά στα 110 km. Η παρουσία σιδήρου σε αυτό το υψόμετρο αρχικά προκάλεσε αμηχανία στους επιστήμονες επειδή δεν υπάρχει καμία γνωστή φυσική πηγή εκεί. Τα δεδομένα υποδηλώνουν ότι ο σίδηρος που αφαιρέθηκε ή εξατμίστηκε από τις κύριες μηχανές του Shuttle μεταφέρθηκε μαζί με το νέφος του νερού, φτάνοντας στην Ανταρκτική τρεις έως τέσσερις ημέρες μετά την εκτόξευση του Ιανουαρίου 2003. Τόσο το νέφος του νερού όσο και η παρουσία σιδήρου καταδεικνύουν ότι ο μέσος νότιος άνεμος που προκύπτει από τα δεδομένα της ομάδας είναι πολύ πιο γρήγορος από ό,τι προκύπτει από μοντέλα παγκόσμιας κυκλοφορίας ή κλιματολογικές κλιματολογικές συνθήκες ανέμου.
«Αυτό μας λέει κάτι νέο και συναρπαστικό για τις μεταφορές σε αυτήν την περιοχή της ατμόσφαιρας», είπε ο Στίβενς. «Μπορεί να είναι τόσο γρήγορο που ένα λοφίο λεωφορείου μπορεί να σχηματίσει πάγο πάνω από την Ανταρκτική προτού τεθούν σε ισχύ 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 συνεισφοράς πολλών άλλων μικρότερων οχημάτων εκτόξευσης».
Το NRL και η NASA χρηματοδότησαν τη μελέτη, με συνεισφορές από το Εθνικό Ίδρυμα Επιστημών, τη Βρετανική Έρευνα της Ανταρκτικής στο Κέιμπριτζ 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 Illinois, Urbana-Champaign. Matthew DeLand of Science Systems & Applications, Inc., Lanham, Md.; και John Plane από το University of East Anglia, Norwich, Ηνωμένο Βασίλειο.
Αρχική πηγή: Δελτίο ειδήσεων NRL