Има ли проблем с натрупването на прах на Земята?
Прогнозите варират от това колко космически прах и метеорити навлизат в атмосферата на Земята всеки ден, но варират от 5 до 300 метрични тона, като оценките са направени от спътникови данни и екстраполации на метеорит. Работата е в това, че никой наистина не знае със сигурност и досега не е имало никакви реални координирани усилия за това. Но ново проектно предложение, наречено Космически прах в земната атмосфера (CODITA), ще предостави по-точни оценки за това колко материал удря Земята, както и как може да повлияе на атмосферата.
„Имаме главоблъсканица - прогнозите за това колко прах се различава варират в коефициент от сто“, казва Джон Плайн от университета в Лийдс във Великобритания. „Целта на CODITA е да разреши това огромно несъответствие.“
Въпреки че ние считаме, че пространството е празно, ако целият материал между Слънцето и Юпитер се компресира заедно, той ще образува луна на 25 км напречно.
И така, колко от тези неща - остатъци от образуването на планетите, остатъци от комети и сблъсъци на астероиди и т.н. - се натъкват на Земята? Сателитните наблюдения предполагат, че 100-300 метрични тона космически прах навлизат в атмосферата всеки ден. Тази цифра идва от скоростта на натрупване в полярни ледени ядра и дълбочинни седименти на редки елементи, свързани с космическия прах, като иридий и осмий.
Но други измервания - които включват метеорни радарни наблюдения, лазерни наблюдения и измервания от самолети на голяма надморска височина - показват, че входът може да бъде до 5 метрични тона на ден.
Познаването на разликата би могло да окаже голямо влияние върху нашето разбиране на неща като климатичните промени и, безлюдни облаци, както и озоновата и океанската химия.
"Ако входът на прах е около 200 тона на ден, частиците се транспортират надолу през средната атмосфера значително по-бързо, отколкото обикновено се смята," каза Plane. "Ако фигурата на 5 тона е правилна, ще трябва да преразгледаме съществено нашето разбиране за това как прахът се развива в Слънчевата система и се пренася от средната атмосфера на повърхността."
Когато праховите частици се приближават до Земята, те навлизат в атмосферата с много висока скорост, от 38 000 до 248 000 км / час, в зависимост от това дали орбитат в същата посока или обратно на движението на Земята около Слънцето. Частиците претърпяват много бързо нагряване чрез сблъсъци с молекули на въздуха, достигайки температури над 1600 градуса по Целзий. Частиците с диаметър по-големи от около 2 милиметра произвеждат видими „снимащи звезди“, но по-голямата част от масата прахови частици, влизащи в атмосферата, се оценява на много по-малка от тази, така че може да бъде открита само с помощта на специализирани метеорни радари.
Металите, които се впръскват в атмосферата от изпаряващи се прахови частици, участват в разнообразен спектър от явления, свързани с изменението на климата.
„Космическият прах е свързан с образуването на„ ноктилентни “облаци - най-високите облаци в земната атмосфера. Праховите частици осигуряват повърхност за образуване на облачните ледени кристали. Тези облаци се развиват през лятото в полярните райони и изглежда, че са индикатор за изменението на климата “, каза Плайн. „Металите от праха също влияят на озоновата химия в стратосферата. Количеството наличен прах ще бъде важно за всички геоинженерни инициативи за повишаване на сулфатния аерозол за компенсиране на глобалното затопляне. Космическият прах също фертизира океана с желязо, което има потенциални реакции на климата, тъй като морският фитопланктон отделя газове, свързани с климата. "
Екипът на CODITA също ще използва лабораторни съоръжения за справяне с някои от най-добре разбраните аспекти на проблема
„В лабораторията ще разгледаме естеството на космическото изпаряване на праха, както и образуването на метеоритни частици дим, които играят роля в ядрената лед и замръзването на полярните стратосферни облаци“, каза Плайн. „Резултатите ще бъдат включени в химико-климатичния модел на цялата атмосфера. Това ще даде възможност за първи път да се моделират ефектите на космическия прах последователно от външната Слънчева система до земната повърхност. "
CODITA получи 2,5 милиона евро безвъзмездна помощ от Европейския съвет за научни изследвания за проучване на влагането на прах през следващите 5 години. Международният екип, воден от Plane, е съставен от над 20 учени във Великобритания, САЩ и Германия. Plane представи информация за проекта на Националната среща по астрономия във Великобритания тази седмица.
Източник: Център за астрофизика на Jodrell Bank
