1 мин чтения

Повышение уровня углекислого газа в атмосфере Земли может усугубить усилия по очистке нашей все более захламленной оболочки от орбитального космического мусора.

Согласно двум новым исследованиям, парниковый газ внес значительный вклад в сжатие верхних слоев атмосферы. Это сжатие было гипотетическим на протяжении десятилетий; теперь, впервые, оно было фактически замечено.

Некоторая наблюдаемая усадка является нормальной и восстановится; но вклад, вносимый CO2, по словам ученых, вероятно, постоянный.

Это означает, что вышедшие из строя спутники и другие элементы старой технологии на низкой околоземной орбите, вероятно, будут оставаться на месте дольше из-за уменьшения атмосферного сопротивления, загромождая регион и создавая проблемы для новых спутников и космических наблюдений.

«Одним из следствий этого является то, что спутники будут оставаться в рабочем состоянии дольше, и это здорово, потому что люди хотят, чтобы их спутники оставались в рабочем состоянии», — объясняет геокосмический ученый Мартин Млинчак из Исследовательского центра НАСА в Лэнгли.

«Но мусор также будет оставаться на орбите дольше и, вероятно, увеличит риск того, что спутникам и другим ценным космическим объектам придется корректировать свой путь, чтобы избежать столкновений».

Описания земной атмосферы обычно устанавливают слои на определенных высотах, но правда в том, что объем газов, окружающих наш мир, не является статичным. Она расширяется и сжимается в ответ на различные эффекты, самым большим из которых, вероятно, является Солнце.

Так вот, Солнце тоже не статично. Он проходит циклы активности, от максимума к минимуму и обратно, примерно каждые 11 лет. В настоящее время мы находимся в 25-м таком цикле с момента начала расчета, цикле, который начался примерно в декабре 2019 года. Предыдущий цикл, номер 24, был необычно приглушенным даже на пике солнечной активности, и именно это позволило Млинчаку и его коллегам провести измерения сжатия атмосферы.

Их внимание было сосредоточено на двух слоях, известных под общим названием MLT: мезосфере, которая начинается примерно на высоте 60 километров; и нижней термосфере, которая начинается примерно на высоте 90 километров.

Данные со спутника NASA TIMED, обсерватории, собирающей данные о верхних слоях атмосферы, предоставили им информацию о давлении и температуре для MLT за почти 20-летний период, с 2002 по 2021 год.

В некоторых нижних слоях атмосферы CO2 создает эффект потепления, поглощая и переизлучая инфракрасное излучение во всех направлениях, эффективно задерживая его часть.

Однако в гораздо более тонком MLT часть инфракрасного излучения, испускаемого CO2, улетучивается в космос, эффективно унося тепло и охлаждая верхние слои атмосферы. Чем выше содержание CO2, тем холоднее атмосфера.

Мы уже знали, что это похолодание приводит к сжатию стратосферы. Теперь мы видим, что то же самое происходит и с мезосферой, и с термосферой над ней. Используя данные TIMED, Млынчак и его команда обнаружили, что MLT сократился примерно на 1333 метра. Примерно 342 метра из них являются результатом радиационного охлаждения, вызванного CO2.

«Было очень интересно посмотреть, сможем ли мы на самом деле наблюдать этот эффект охлаждения и сжатия атмосферы», – говорит Млынчак.

«Мы, наконец, приводим эти наблюдения в этой статье. Мы первые, кто продемонстрировал такое сжатие атмосферы в глобальном масштабе».

Учитывая, что термосфера простирается на несколько сотен километров, эти 342 метра могут показаться не такими уж большими. Однако статья, опубликованная в сентябре физиком Ингрид Кноссен из Британской антарктической службы в Великобритании, показала, что охлаждение термосферы может привести к 33-процентному снижению атмосферного сопротивления к 2070 году.

Атмосферное сопротивление – это то, что помогает спутникам и ступеням ракет сходить с орбиты после завершения их миссий. Кноссен обнаружил, что это уменьшение лобового сопротивления может продлить орбитальный срок службы несуществующего космического мусора на 30 процентов к 2070 году.

По мере того как все больше и больше спутников выводится на низкую околоземную орбиту, это будет становиться все более серьезной проблемой, при этом не предвидится никаких реальных мер по смягчению последствий – ни для уменьшения количества спутников, ни для уменьшения количества CO2.

«На каждой высоте происходит охлаждение и сжатие, которые мы частично объясняем увеличением содержания углекислого газа», – говорит Млынчак.

«До тех пор, пока углекислый газ увеличивается примерно с той же скоростью, мы можем ожидать, что эти темпы изменения температуры также останутся примерно постоянными, примерно на полградуса Кельвина [охлаждения] за десятилетие».

Просмотров: 2

Поделитесь новостью
0 0 голоса
Рейтинг статьи
Подписаться
Уведомить о
guest
0 комментариев
Межтекстовые Отзывы
Посмотреть все комментарии
Предыдущий пост Причина Болезни Альцгеймера Может Исходить Изнутри Вашего Рта
Следующий пост Растет Число Свидетельств Того Что Мокрые Метеориты Дали Земле ее Океаны
Close
0
Оставьте комментарий! Напишите, что думаете по поводу статьи.x