Space shuttle Discovery na izstrelitvi. Avtor slike: NASA. Kliknite za povečavo.
Nova študija, ki sta jo delno financirala Laboratorij za pomorske raziskave in Nacionalna uprava za aeronavtiko in vesolje (NASA), poroča, da lahko izpušni plini iz vesoljskega shuttlea ustvarijo oblake na visoki nadmorski višini nad Antarktiko le nekaj dni po izstrelitvi, kar zagotavlja dragocen vpogled v globalne transportne procese v spodnja termosfera [mhs1]. Ista študija tudi ugotavlja, da izpušni oblak glavnega motorja šatla nosi majhne količine železa, ki jih je mogoče opazovati s tal, pol sveta stran.
Mednarodna skupina avtorjev študije, ki se je pojavila v številki Geophysical Research Letters 6. julija, je uporabila misijo STS-107 Shuttle kot študijo primera, da bi pokazala, da lahko izpušni plini, sproščeni v spodnji termosferi, blizu 110 kilometrov nadmorske višine, tvorijo Antarktiko. polarni mezosferski oblaki (PMC). Termosfera je najvišja plast v našem ozračju, z mezosfero (med 50-90 kilometri nad Zemljo), stratosfero in troposfero spodaj.
Nova opazovanja, ki jih je predstavila raziskovalna skupina Global Ultraviolet Imager (GUVI) na NASInem satelitu Thermosphere, Ionosphere, Mesosphere, Energetics and Dynamics (TIMED), razkrivajo transport izpuha STS-107 na južno poloblo le dva dni po izstrelitvi januarja 2003. . Voda iz izpušnih plinov je na koncu privedla do znatnega izbruha PMC-jev med južnim polarnim poletjem 2002–2003, ki ga je opazil satelitski eksperiment Solar Backscatter Ultraviolet (SBUV). Prenos med hemisfero, ki mu je sledila tvorba antarktičnega PMC, je bil nepričakovan.
PMC, znani tudi kot žolčni oblaki, se pojavljajo blizu 83 kilometrov nadmorske višine in so sestavljeni iz delcev vodnega ledu, ki nastanejo z mikrofizičnimi procesi nukleacije, kondenzacije in sedimentacije. Običajno se pojavijo v hladni polarni poletni mezosferi, kjer temperature padejo pod 130? Kelvin (-220? F). O specifičnih procesih, ki vodijo do nastanka PMC, je malo znanega.
Po besedah glavnega avtorja študije, dr. Michaela Stevensa, raziskovalnega fizika pri E.O. Hulburt Center za vesoljske raziskave v Laboratoriju za pomorske raziskave, je raziskava prinesla številne prelomne znanstvene rezultate.
'Ta raziskava je vznemirljiva, saj razširja novo razlago za nastanek teh oblakov z dokazovanjem globalnega učinka izpušnega oblaka Shuttlea v območju atmosfere, ki tradicionalno ni bila dobro razumljena,' je dejal Stevens.
Nekateri verjamejo, da se vpliv antropogenih sprememb v spodnji atmosferi odraža v teh zgornjih atmosferskih oblakih. Čeprav so bili v preteklosti PMC opaženi le v polarnem območju, so bili v zadnjih letih opaženi na nižjih zemljepisnih širinah vse do [mhs2]Colorada in Utaha, kar je obnovilo zanimanje in sprožilo razpravo o posledicah. Vendar pa ugotovitve tega dela 'vprašajo razlago vpliva trendov PMC s konca 20. stoletja izključno v smislu globalnih podnebnih sprememb,' je dejal Stevens. Skupina ugotavlja, da lahko voda iz izpušnega oblaka vesoljskega čolna prispeva izjemnih 10-20 odstotkov k PMC, opaženim v eni poletni sezoni na Antarktiki.
Ključni podatek, ki je potrdil prihod oblaka na Antarktiko, je bilo opazovanje atomov železa na tleh blizu 110 km. Prisotnost železa na tej nadmorski višini je prvotno zbegala znanstvenike, ker tam ni znanega naravnega vira. Podatki kažejo, da je bilo železo, ki so ga odstranili ali uparili glavni motorji Shutla, prepeljano skupaj z vodnim oblakom, ki je prispel na Antarktiko tri do štiri dni po izstrelitvi januarja 2003. Tako vodni oblak kot prisotnost železa dokazujeta, da je povprečni južni veter, ki ga sklepamo iz podatkov ekipe, veliko hitrejši od zbranih iz modelov globalne cirkulacije ali klimatologije vetra.
'To nam pove nekaj novega in vznemirljivega o prometu v tej regiji ozračja,' je dejal Stevens. »Lahko je tako hitro, da lahko oblak shuttlea tvori led nad Antarktiko, preden lahko zares začnejo veljati drugi procesi izgube. Pri razlagi dolgoročnih posledic za opazovanja in značilnosti teh oblakov moramo biti zelo previdni zaradi tega prispevka shuttlea in potencialnega prispevka številnih drugih manjših nosilnih vozil.
NRL in NASA sta financirala študijo s prispevki Nacionalne znanstvene fundacije, British Antarctic Survey v Cambridgeu v Združenem kraljestvu in Univerze Illinois, Urbana-Champaign. Drugi raziskovalci v študiji so Robert Meier z univerze George Mason, Fairfax, Va.; Xinzhao Chu z Univerze v Illinoisu, Urbana-Champaign; Matthew DeLand iz Science Systems & Applications, Inc., Lanham, Md.; in John Plane z univerze East Anglia, Norwich, Združeno kraljestvo.
Originalni vir: Sporočilo za javnost NRL
