Trái đất có vấn đề tích tụ bụi?
Ước tính có bao nhiêu bụi vũ trụ và thiên thạch bay vào bầu khí quyển Trái đất mỗi ngày, nhưng dao động trong khoảng từ 5 đến 300 tấn, với ước tính được thực hiện từ dữ liệu vệ tinh và ngoại suy của thiên thạch rơi. Điều đó là, không ai thực sự biết chắc chắn và cho đến nay vẫn chưa có bất kỳ nỗ lực phối hợp thực sự nào để tìm hiểu. Nhưng một đề xuất dự án mới có tên Bụi vũ trụ trong khí quyển trên mặt đất (CODITA) sẽ cung cấp các ước tính chính xác hơn về lượng vật chất va vào Trái đất, cũng như nó có thể ảnh hưởng đến bầu khí quyển như thế nào.
John Chúng tôi có một câu hỏi hóc búa - ước tính có bao nhiêu bụi có thể thay đổi theo hệ số một trăm, theo John Máy bay từ Đại học Leeds ở Anh. Mục đích của CODITA là giải quyết sự khác biệt lớn này.
Mặc dù chúng tôi coi không gian là trống rỗng, nhưng nếu tất cả các vật chất giữa Mặt trời và Sao Mộc được nén lại với nhau, nó sẽ tạo thành một mặt trăng dài 25 km.
Vì vậy, bao nhiêu thứ này - thức ăn thừa từ sự hình thành của các hành tinh, mảnh vỡ từ sao chổi và va chạm tiểu hành tinh, v.v. - gặp Trái đất? Các quan sát vệ tinh cho thấy 100-300 tấn bụi vũ trụ xâm nhập vào khí quyển mỗi ngày. Con số này xuất phát từ tốc độ tích lũy trong lõi băng cực và trầm tích dưới biển sâu của các nguyên tố hiếm có liên quan đến bụi vũ trụ, như iridium và osmium.
Nhưng các phép đo khác - bao gồm quan sát radar thiên thạch, quan sát laser và đo bằng máy bay tầm cao - chỉ ra rằng đầu vào có thể thấp tới 5 tấn mỗi ngày.
Biết được sự khác biệt có thể có ảnh hưởng lớn đến sự hiểu biết của chúng ta về những thứ như biến đổi khí hậu và, các đám mây dạ quang, cũng như ozone và hóa học đại dương.
Nếu đầu vào bụi khoảng 200 tấn mỗi ngày, thì các hạt đang được vận chuyển xuống bầu khí quyển giữa nhanh hơn đáng kể so với tin tưởng, máy bay cho biết. Nếu con số 5 tấn là chính xác, chúng ta sẽ cần xem lại đáng kể sự hiểu biết của chúng ta về cách bụi phát triển trong Hệ Mặt Trời và được vận chuyển từ bầu khí quyển giữa lên bề mặt.
Khi các hạt bụi tiếp cận Trái đất, chúng xâm nhập vào khí quyển với tốc độ rất cao, bất cứ thứ gì từ 38.000 đến 248.000 km / giờ, tùy thuộc vào việc chúng quay quanh cùng một hướng hay ngược lại với chuyển động của Trái đất quanh Mặt trời. Các hạt trải qua quá trình gia nhiệt rất nhanh thông qua va chạm với các phân tử không khí, đạt nhiệt độ tốt hơn 1.600 độ C. Các hạt có đường kính lớn hơn khoảng 2 milimet tạo ra các ngôi sao bắn súng có thể nhìn thấy,, nhưng phần lớn khối lượng hạt bụi bay vào khí quyển được ước tính nhỏ hơn nhiều so với điều này, do đó chỉ có thể được phát hiện bằng cách sử dụng các radar thiên thạch chuyên dụng.
Các kim loại được bơm vào khí quyển từ các hạt bụi bay hơi có liên quan đến một loạt các hiện tượng liên quan đến biến đổi khí hậu.
Bụi vũ trụ có liên quan đến sự hình thành của các đám mây ‘không thấm nước - những đám mây cao nhất trong bầu khí quyển Trái đất. Các hạt bụi cung cấp một bề mặt cho các tinh thể băng trên nền tảng đám mây hình thành. Những đám mây này phát triển trong suốt mùa hè ở các vùng cực và chúng dường như là một chỉ báo về biến đổi khí hậu, Máy bay cho biết. Các kim loại từ bụi cũng ảnh hưởng đến hóa học ozone trong tầng bình lưu. Lượng bụi hiện tại sẽ rất quan trọng đối với bất kỳ sáng kiến kỹ thuật địa lý nào để tăng khí dung sunfat để bù đắp sự nóng lên toàn cầu. Bụi vũ trụ cũng thụ tinh với đại dương bằng sắt, có khả năng phản hồi khí hậu vì thực vật phù du biển phát ra các loại khí liên quan đến khí hậu.
Nhóm CODITA cũng sẽ sử dụng các cơ sở phòng thí nghiệm để giải quyết một số khía cạnh ít được hiểu rõ nhất của vấn đề
Trong phòng thí nghiệm, chúng tôi sẽ xem xét bản chất của sự bốc hơi bụi vũ trụ, cũng như sự hình thành của các hạt khói thiên thạch, đóng vai trò trong quá trình tạo mầm băng và đóng băng của các đám mây tầng bình lưu cực. Các kết quả sẽ được đưa vào mô hình hóa học-khí hậu của toàn bộ bầu khí quyển. Điều này lần đầu tiên sẽ giúp mô hình hóa các tác động của bụi vũ trụ từ Hệ mặt trời bên ngoài đến bề mặt Trái đất.
CODITA đã nhận được khoản tài trợ 2,5 triệu EUR từ Hội đồng nghiên cứu châu Âu để điều tra đầu vào bụi trong 5 năm tới. Nhóm nghiên cứu quốc tế, dẫn đầu bởi Máy bay, bao gồm hơn 20 nhà khoa học ở Anh, Mỹ và Đức. Máy bay đã trình bày thông tin về dự án tại cuộc họp Thiên văn học Quốc gia ở Anh trong tuần này.
Nguồn: Trung tâm vật lý thiên văn Jodrell
