האם לכדור הארץ יש בעיה בהצטברות אבק?
ההערכות משתנות עד כמה האבק והמטאוריטים הקוסמיים נכנסים לאטמוספירה של כדור הארץ בכל יום, אך נעים בין 5 ל -300 טון מטרי, עם הערכות שמבוצעות מנתוני לוויין וחישובים של נפילות מטאוריטים. העניין הוא שאיש אינו יודע בוודאות ועד כה לא היו מאמצים מתואמים של ממש לגלות זאת. אולם הצעת פרויקט חדשה בשם Cosmic Dust in the Terrestrial Atmosphere (CODITA) תספק הערכות מדויקות יותר לכמה חומר פוגע בכדור הארץ, וכן כיצד היא עשויה להשפיע על האווירה.
ג'ון פלאן מאוניברסיטת לידס בבריטניה אמר כי "יש לנו קונבולום - הערכות לגבי כמות האבק המשתנה משתנות לפי גורם של מאה. "מטרת CODITA היא לפתור את הפער העצום הזה."
למרות שאנו רואים שהמרחב ריק, אם כל החומר בין השמש לצדק היה דוחס יחד, הוא יוצר ירח שנמצא 25 ק"מ לרוחב.
אז כמה מהדברים האלה - שאריות מהיווצרות כוכבי הלכת, פסולת משביטים ויתקלויות אסטרואידים וכו '- נתקלים בכדור הארץ? תצפיות לווייניות מציעות כי 100-300 טונות של אבק קוסמי נכנסים לאווירה בכל יום. נתון זה מגיע משיעור ההצטברות בתוך ליבות קרח קוטביות ומשקעי ים עמוקים של יסודות נדירים הקשורים לאבק קוסמי, כמו אירידיום ואוסמיום.
אולם מדידות אחרות - הכוללות תצפיות מכ"ם מטאור, תצפיות לייזר ומדידות על ידי מטוסים בגובה רב - מצביעות על כך שהכניסה יכולה להיות נמוכה כמו 5 טון ליום.
הכרת ההבדל עשויה להשפיע רבות על הבנתנו בדברים כמו שינויי אקלים, עננים ליליים, כמו גם כימיה של אוזון ואוקיאנוס.
"אם תפוקת האבק עומדת על 200 טון ליום, החלקיקים מועברים דרך האטמוספרה האמצעית בצורה מהירה יותר ממה שמקובל לחשוב," אמר מטוס. "אם הנתון של 5 טון נכון, נצטרך לשנות באופן מהותי את ההבנה שלנו לגבי התפתחות האבק במערכת השמש ומועבר מהאטמוספרה האמצעית אל פני השטח."
כשחלקיקי אבק מתקרבים לכדור הארץ הם נכנסים לאטמוספרה במהירויות גבוהות מאוד, הכל בין 38,000 ל 248,000 קמ"ש, תלוי אם הם מסתובבים באותו כיוון או ההפך מתנועת כדור הארץ סביב השמש. החלקיקים עוברים חימום מהיר מאוד דרך התנגשויות במולקולות אוויר, ומגיעים לטמפרטורות טובות יותר מ- 1,600 מעלות צלזיוס. חלקיקים בעלי קוטרים גדולים יותר משני מילימטרים מייצרים "כוכבי ירי" גלויים לעין, אך רוב מסתות חלקיקי האבק הנכנסים לאטמוספירה מוערכים כקטנים בהרבה מזה, כך שניתן לאתר אותם רק באמצעות מכ"מים מטאורים מיוחדים.
המתכות המוזרקות לאטמוספירה מחלקיקי אבק מתאדים מעורבות במגוון רחב של תופעות הקשורות לשינויי אקלים.
"אבק קוסמי קשור להיווצרות עננים 'ליליים' - העננים הגבוהים ביותר באטמוספירה של כדור הארץ. חלקיקי האבק מספקים משטח ליצירת גבישי הקרח של הענן. עננים אלה מתפתחים במהלך הקיץ באזורים הקוטביים ונראים שהם אינדיקטור לשינויי אקלים ", אמר פליין. "המתכות מהאבק משפיעות גם על כימיית האוזון בסטרטוספרה. כמות האבק הקיימת תהיה חשובה לכל יוזמה גיאו-הנדסית להגדלת תרסיס גופרת לקיזוז ההתחממות הגלובלית. אבק קוסמי גם מדיש את האוקיאנוס בברזל, שיש לו פידבקים אקלים פוטנציאליים מכיוון שפיטופלנקטון ימי פולט גזים הקשורים לאקלים. "
צוות CODITA ישתמש גם במתקני מעבדה כדי להתמודד עם כמה מההיבטים הפחות מובנים של הבעיה
"במעבדה נבחן את אופיו של אידוי האבק הקוסמי, וכן את היווצרותם של חלקיקי עשן מטאוריים, הממלאים תפקיד בגרעין הקרח והקפאת עננים סטרטוספיים קוטביים", אמר מטוס. "התוצאות ישולבו במודל כימי-אקלימי של האווירה כולה. זה יאפשר לראשונה לדגמן את השפעות האבק הקוסמי בעקביות ממערכת השמש החיצונית אל פני כדור הארץ. "
CODITA קיבלה מענק של 2.5 מיליון אירו ממועצת המחקר האירופית לחקירת קלט האבק במהלך 5 השנים הבאות. הצוות הבינלאומי, בראשות מטוס, מורכב ממעל 20 מדענים בבריטניה, ארה"ב וגרמניה. מטוס הציג מידע על הפרויקט בפגישה הלאומית לאסטרונומיה בבריטניה השבוע.
מקור: מרכז ג'ודרל לאסטרופיזיקה
