מציאת מעבורת החלל על משטח ההשקה. אשראי תמונה: נאס"א. לחץ להגדלה.
מחקר חדש, הממומן בחלקו על ידי מעבדת המחקר הימי ומינהל האווירונאוטיקה והחלל הלאומית (נאס"א), מדווח כי פליטה ממעבורת החלל יכולה ליצור עננים בגובה רב מעל אנטארקטיקה ימים ספורים לאחר ההשקה, ומספקת תובנה חשובה לתהליכי תחבורה גלובליים ב התרמוספירה התחתונה [mhs1]. אותו מחקר מגלה גם כי פלומת המפלט העיקרית של המעבורת נושאת כמויות קטנות של ברזל שניתן לראות מהקרקע, במרחק חצי עולם משם.
הצוות הבינלאומי של מחברי המחקר, שהופיע בגיליון 6 ביולי של מכתבי מחקר גיאופיזיים, השתמש במשימת ה- Shuttle STS-107 כמחקר מקרה כדי להראות כי פליטה שפורסמה בתרמוספרה התחתונה, קרוב לגובה 110 ק"מ, יכולה להיווצר אנטארקטיקה עננים מזוספריים קוטביים (PMCs). התרמוספירה היא השכבה הגבוהה ביותר באטמוספירה שלנו, עם המזוספרה (בין 50-90 קילומטרים מעל כדור הארץ), סטרטוספרה וטרטוספירה מתחת.
תצפיות חדשות שהוצגו על ידי צוות המחקר מ- Global Ultraviolet Imager (GUVI) על הלוויין התרמוספירה, היונוספרה, המסוספירה, האנרגטיקה והדינאמיקה (TIMED) של נאס"א חושפות הובלה של פליטה STS-107 לחצי הכדור הדרומי רק יומיים לאחר השיגור בינואר 2003. . מים מהפליטה הובילו בסופו של דבר לפרץ משמעותי של PMC במהלך הקיץ הקוטבי הדרומי 2002-2003, שנצפה על ידי ניסוי הלוויין Solar Backscatter Ultraviolet (SBUV). התעבורה הבין-כדורית ואחריה היווצרות PMC אנטארקטי הייתה בלתי צפויה.
PMCs, הידועים גם כעננים ליליים, מופיעים בקרוב לגובה של 83 קילומטרים ומורכבים מחלקיקי קרח מים שנוצרו בתהליכים מיקרופיזיים של גרעין, עיבוי ומשקעים. הם מופיעים בדרך כלל במזוספרת הקיץ הקוטב הקפואה, שם הטמפרטורות צונחות מתחת ל 130? קלווין (-220? F). מעט ידוע על התהליכים הספציפיים המובילים להיווצרות PMC.
על פי המחבר הראשי של המחקר, ד"ר מייקל סטיבנס, פיזיקאי מחקרי באוניברסיטת E.O. מרכז Hulburt לחקר החלל במעבדת המחקר הימי, המחקר הניב תוצאות מדעיות פורצות דרך מרובות.
"מחקר זה מלהיב בכך שהוא מרחיב הסבר חדש להיווצרות העננים הללו על ידי הדגמת ההשפעה הגלובלית של פלומת פליטת שאטל באזור האווירה שבאופן מסורתי לא הובנה היטב", אמר סטיבנס.
יש הסבורים כי ההשפעה של שינוי אנתרופוגני באטמוספרה התחתונה באה לידי ביטוי בעננים האטמוספריים העליונים הללו. אף כי מבחינה היסטורית נצפו PMCs רק באזור הקוטב, אך בשנים האחרונות אותרו PMCs בקווי הרוחב הנמוכים יותר דרומה כמו [mhs2] קולורדו ויוטה, מחדשים עניין ומעוררים דיון בהשלכות. עם זאת, ממצאי עבודה זו, "מביאים בספק את הפרשנות להשפעת מגמות ה- PMC של סוף המאה העשרים אך ורק מבחינת שינויי האקלים העולמיים", אמר סטיבנס. הצוות מסיק כי המים מפלומת המעבורת של מעבורת חלל יכולים לתרום 10-20 אחוזים ראויים לציון ל PMC שנצפו בעונת קיץ אחת באנטארקטיקה.
קטע נתונים מרכזי שאישר את הגעתו של הזרם לאנטארקטיקה היה התצפית על אטומי ברזל בקרבת 110 ק"מ. נוכחותו של ברזל בגובה זה נבכתה במקור מדענים מכיוון שאין שם מקור טבעי ידוע. מהנתונים עולה כי ברזל שנמלט או התאדה על ידי המנועים העיקריים של המעבורת הועבר יחד עם פלומת המים, והגיע לאנטארקטיקה שלושה עד ארבעה ימים לאחר השיגור בינואר 2003. גם פלומת המים וגם נוכחות הברזל מדגימים כי הרוח הדרומית הממוצעת הנובעת מנתוני הצוות היא מהירה בהרבה ממה שנאסף ממודלים של זרימה גלובלית או אקלימיות רוח.
"זה אומר לנו משהו חדש ומרגש בתחבורה באזור זה של האווירה", אמר סטיבנס. "זה יכול להיות כל כך מהיר שפלומת מעבורת יכולה ליצור קרח מעל אנטארקטיקה לפני שתהליכי אובדן אחרים באמת יכולים להיכנס לתוקף. עלינו לנקוט בזהירות רבה בפרשנות ההשלכות ארוכות הטווח לתצפיות ותכונות העננים הללו בגלל התרומה הזו של המעבורת ותרומתם הפוטנציאלית של רכבי שיגור קטנים אחרים אחרים. "
NRL ונאס"א מימנו את המחקר, בתרומות של הקרן הלאומית למדע, הסקר האנטארקטי הבריטי בקיימברידג ', בריטניה ואוניברסיטת אילינוי, אורבנה-שמפיין. חוקרים אחרים שנערכו במחקר כוללים את רוברט מאייר מאוניברסיטת ג'ורג 'מייסון, פיירפקס, וושינגטון; שינזואו צ'ו מאוניברסיטת אילינוי, אורבנה-שמפיין; מתיו דלנד ממדעי מערכות ויישומים, בע"מ, Lanham, Md .; וג'ון פלאן מאוניברסיטת מזרח אנגליה, נוריץ ', בריטניה.
המקור המקורי: מהדורת החדשות של NRL
