I když si to často ani neuvědomujeme, náš život na Zemi velmi ovlivňují hvězdy a další „obyvatelé“ vesmíru. I naše klima částečně závisí na tom, co se děje mimo naši planetu. Nová studie zjistila, že kosmické paprsky ze supernov mohou ovlivňovat oblačnost Země a tím i teploty.
Výzkum ukázal, že atmosférické ionty produkované kosmickými paprsky dopadajícími na Zemi pomáhají růstu a tvorbě jader kondenzace mraků. Ty druhé jsou doslova kolébkami, ze kterých v atmosféře vycházejí mraky. Kosmické paprsky, vysokoenergetické částice, které se k nám dostanou z hvězdných výbuchů, zasáhnou elektrony v atmosféře. Z toho se rodí ionty, tj. Pozitivní a negativní molekuly.
Kondenzační jádra mraku se mohou tvořit z růstu malých molekulárních shluků nazývaných aerosoly. Doposud nebyl plně pochopen mechanismus, který vedl od aerosolu k tvorbě mraků. Nové výsledky naopak ukazují, jak teoreticky, tak experimentálně, jak interakce mezi ionty a aerosoly podporují jejich růst.
Jako?
Iony pomáhají aerosolům - klastrům kyseliny sírové a molekul vody - tvořit a stát se stabilními proti odpařování. Tento proces se nazývá nukleace. Malé aerosoly musí růst téměř milionkrát, aby mohly mít vliv na mraky. Čím více iontů, tím více aerosolů se stane kondenzačními jádry. A právě tato vlastnost byla výzkumem prokázána.
Vzhledem k tomu, že mraky jsou zásadní pro množství sluneční energie dosahující na povrch Země, mohou být důsledky významné pro pochopení toho, jak se změnilo klima v minulosti a také jak se bude měnit v budoucnosti i ve světle globálního oteplování způsobeného člověkem.
„Konečně máme poslední část skládačky, která vysvětluje, jak částice z vesmíru ovlivňují klima na Zemi, a poskytuje pochopení toho, jak mohou změny způsobené sluneční aktivitou nebo aktivitou supernovy změnit klima,“ řekl Henrik Svensmark. , z Technické univerzity v Dánsku, hlavní autor studie.
Základní myšlenkou studie bylo najít faktory, které ovlivňují růst aerosolů z masy iontů. I když ionty nejsou nejpočetnější složkou atmosféry, elektromagnetické interakce s aerosolovými částicemi tento nedostatek kompenzují a zvyšují pravděpodobnost tání. I při nízkých úrovních ionizace je asi 5% rychlosti růstu aerosolů způsobeno ionty. V případě supernovy může být tato rychlost růstu přes 50%, což bude mít dopad na mraky a teplotu Země.
K prokázání toho byl formulován teoretický popis interakcí mezi ionty a aerosoly a rychlost růstu aerosolů. Hypotézy byly poté experimentálně testovány. Pokusy byly opakovány až 100krát během dvouletého období s celkem 3100 hodinami vzorkování dat. Výsledky experimentů souhlasí s teoretickými předpovědi.
Jaké důsledky?
Podle vědců tento objev také ukazuje, že variace magnetické aktivity Slunce ovlivňují příliv kosmických paprsků na Zemi: když je Slunce v minimální fázi, magneticky vzato, existuje více kosmických paprsků a více nízkých mraků. a klima na Zemi je chladnější; když je Slunce aktivnější, dosáhne na Zemi méně kosmických paprsků a naše planeta zažívá s nižšími oblaky vyšší teploty.
Podle vědců mohl tento mechanismus ovlivnit také změny podnebí pozorované v průběhu 20. století:
"Ochlazování a přehřívání kolem 2 ° C se za posledních 10 000 let opakovaně vyskytovalo, protože se změnila aktivita Slunce a příliv kosmických paprsků." K mnohem větším změnám až do 10 ° C dochází, když Slunce a Země cestují oblastmi galaxie, které mají různý počet explodujících hvězd. “
Studie byla publikována v Nature.
Francesca Mancuso
