Tàu con thoi Discovery trên bệ phóng. Tín dụng hình ảnh: NASA. Nhấn vào đây để phóng to.
Một nghiên cứu mới, được tài trợ một phần bởi Phòng thí nghiệm Nghiên cứu Hải quân và Cơ quan Hàng không và Vũ trụ Quốc gia (NASA) báo cáo rằng khí thải từ tàu con thoi có thể tạo ra những đám mây cao độ trong những ngày ở Nam Cực sau khi phóng, mang lại cái nhìn sâu sắc có giá trị cho các quá trình vận chuyển toàn cầu trong tầng nhiệt độ thấp hơn [mhs1]. Nghiên cứu tương tự cũng phát hiện ra rằng ống xả động cơ chính của Shuttle Shuttle mang theo một lượng nhỏ sắt có thể quan sát được từ mặt đất, cách đó nửa thế giới.
Nhóm tác giả quốc tế của nghiên cứu, xuất hiện trong số ra ngày 6 tháng 7 của Thư nghiên cứu địa vật lý, đã sử dụng nhiệm vụ Tàu con thoi STS-107 như một nghiên cứu trường hợp cho thấy khí thải thoát ra trong tầng nhiệt độ thấp hơn, gần 110 km, có thể hình thành Nam Cực các đám mây mesospheric cực (PMCs). Tầng đối lưu là tầng cao nhất trong bầu khí quyển của chúng ta, với tầng quyển (giữa 50-90 km so với Trái đất), tầng bình lưu và tầng đối lưu bên dưới.
Những quan sát mới được nhóm nghiên cứu từ Máy ảnh cực tím toàn cầu (GUVI) trình bày về vệ tinh nhiệt điện, tầng điện ly, tầng đối lưu, năng lượng và động lực học (TIMED) của NASA cho thấy việc vận chuyển khí thải STS-107 vào bán cầu nam chỉ hai ngày sau khi phóng vào tháng 1 năm 2003 . Nước từ khí thải cuối cùng đã dẫn đến một vụ nổ PMC đáng kể trong mùa hè cực nam 2002-2003, được quan sát bởi thí nghiệm vệ tinh tia cực tím mặt trời (SBUV). Việc vận chuyển liên bán cầu theo sau là sự hình thành PMC ở Nam Cực là bất ngờ.
Các PMC, còn được gọi là các đám mây dạ quang, xuất hiện ở độ cao gần 83 km và được tạo thành từ các hạt băng nước được tạo ra thông qua các quá trình vi sinh vật của quá trình tạo mầm, ngưng tụ và lắng đọng. Chúng thường xuất hiện trong thế giới mùa hè cực lạnh, nơi nhiệt độ giảm xuống dưới 130? Kelvin (-220? F). Người ta biết rất ít về các quá trình cụ thể dẫn đến sự hình thành PMC.
Theo tác giả chính của nghiên cứu, tiến sĩ Michael Stevens, nhà vật lý nghiên cứu tại E.O. Trung tâm nghiên cứu không gian Hulburt tại Phòng thí nghiệm nghiên cứu hải quân, nghiên cứu đã tạo ra nhiều kết quả khoa học đột phá.
Nghiên cứu này thú vị ở chỗ nó mở rộng một lời giải thích mới cho sự hình thành của những đám mây này bằng cách chứng minh hiệu ứng toàn cầu của một luồng khí thải Shuttle trong một khu vực của bầu khí quyển mà theo truyền thống không được hiểu rõ, theo ông Stevens.
Một số người tin rằng tác động của sự thay đổi con người trong bầu khí quyển thấp hơn được phản ánh trong những đám mây khí quyển phía trên này. Mặc dù các PMC trong lịch sử chỉ được nhìn thấy ở khu vực cực, trong những năm gần đây, các PMC đã được phát hiện ở các vĩ độ thấp hơn xa về phía nam như [mhs2] Colorado và Utah, làm mới lại sự quan tâm và gây ra tranh luận về ý nghĩa này. Tuy nhiên, những phát hiện của công trình này, đã đặt câu hỏi về việc giải thích tác động của các xu hướng PMC cuối thế kỷ 20 chỉ dựa trên sự thay đổi khí hậu toàn cầu, theo ông Stev Stevens. Nhóm nghiên cứu kết luận rằng nước từ một luồng khí thải của tàu con thoi có thể đóng góp 10-20% đáng kể cho các PMC được quan sát thấy trong một mùa hè ở Nam Cực.
Một phần quan trọng của dữ liệu xác nhận sự xuất hiện của Plume tại Nam Cực là quan sát trên mặt đất các nguyên tử sắt gần 110 km. Sự hiện diện của sắt ở độ cao này ban đầu khiến các nhà khoa học bối rối vì không có nguồn tự nhiên nào được biết đến ở đó. Dữ liệu ngụ ý rằng sắt bị cắt bỏ, hoặc bốc hơi, bởi các động cơ chính của Tàu con thoi đã được vận chuyển cùng với khối nước, đến Nam Cực ba đến bốn ngày sau khi ra mắt tháng 1 năm 2003. Cả vết nước và sự hiện diện của sắt chứng minh rằng gió trung bình phía nam suy ra từ dữ liệu của đội nhanh hơn nhiều so với lượm lặt từ các mô hình lưu thông toàn cầu hoặc khí hậu gió.
Điều này cho chúng ta biết một điều mới mẻ và thú vị về giao thông vận tải trong khu vực này của bầu khí quyển, ông Stevens nói. Có thể nhanh đến mức một chùm tàu con thoi có thể hình thành băng trên Nam Cực trước khi các quá trình mất mát khác thực sự có hiệu lực. Chúng ta phải hết sức cẩn trọng trong việc diễn giải ý nghĩa dài hạn đối với các quan sát và tính năng của những đám mây này vì sự đóng góp này từ tàu con thoi và đóng góp tiềm năng từ nhiều phương tiện phóng nhỏ hơn khác.
NRL và NASA đã tài trợ cho nghiên cứu này, với sự đóng góp của Quỹ khoa học quốc gia, Khảo sát Nam Cực của Anh tại Cambridge, Vương quốc Anh và Đại học Illinois, Urbana-Champaign. Các nhà nghiên cứu khác về nghiên cứu bao gồm Robert Meier của Đại học George Mason, Fairfax, Va.; Xinzhao Chu thuộc Đại học Illinois, Urbana-Champaign; Matthew DeLand của Hệ thống Khoa học & Ứng dụng, Inc., Lanham, Md.; và John Máy bay của Đại học East Anglia, Norwich, Vương quốc Anh.
Nguồn gốc: Bản tin NRL
