Dünya'nın toz birikmesi sorunu var mı?
Tahminler, Dünya'nın atmosferine her gün ne kadar kozmik toz ve meteorların girdiğine göre değişir, ancak uydu verilerinden ve meteorit düşüşlerinin tahminlerinden yapılan tahminlerle 5 ila 300 metrik ton arasında değişir. Aslında, kimse gerçekten kesin olarak bilmiyor ve şu ana kadar gerçek bir koordineli çaba bulunmuyor. Ancak Karasal Atmosferde Kozmik Toz (CODITA) adı verilen yeni bir proje teklifi, Dünya'ya ne kadar malzeme vurduğunun yanı sıra atmosferi nasıl etkileyebileceğine dair daha doğru tahminler sağlayacaktır.
İngiltere'deki Leeds Üniversitesi'nden John Plane, “Bir bilmecemiz var - ne kadar tozun geldiğine dair tahminler yüz faktöre göre değişir” dedi. “CODITA'nın amacı bu büyük tutarsızlığı çözmek.”
Alanın boş olduğunu düşünsek de, Güneş ve Jüpiter arasındaki tüm malzeme sıkıştırılmış olsaydı, 25 km çapında bir ay oluşturacaktı.
Peki bu şeylerin ne kadarı - gezegenlerin oluşumundan arta kalanlar, kuyruklu yıldızlardan ve asteroit çarpışmalarından kaynaklanan kalıntılar, vb. - Dünya ile karşılaşıyor mu? Uydu gözlemleri, her gün atmosfere 100-300 metrik ton kozmik tozun girdiğini gösteriyor. Bu rakam, iridyum ve osmiyum gibi kozmik toza bağlı nadir elementlerin kutup buz çekirdeklerinde ve derin deniz sedimanlarında birikme hızından kaynaklanmaktadır.
Ancak meteor radar gözlemlerini, lazer gözlemlerini ve yüksek irtifa uçaklarının ölçümlerini içeren diğer ölçümler, girdinin günde 5 metrik ton kadar düşük olabileceğini göstermektedir.
Farkı bilmek, iklim değişikliği, gece bulutları, ozon ve okyanus kimyası gibi şeyleri anlamamız üzerinde büyük bir etkiye sahip olabilir.
“Toz girişi günde 200 ton civarındaysa, parçacıklar orta atmosferden genel olarak inandığından çok daha hızlı taşınıyor,” dedi Plane. “5 tonluk rakam doğruysa, güneş sisteminde tozun nasıl oluştuğuna ve orta atmosferden yüzeye taşındığına dair anlayışımızı önemli ölçüde gözden geçirmemiz gerekecek.”
Toz parçacıkları Dünya'ya yaklaştığında atmosfere çok yüksek hızlarda girerler, 38.000 ila 248.000 km / saat arasında herhangi bir şey, Dünya'nın Güneş çevresindeki hareketinin aynı yönde mi yoksa tersi mi olduğuna bağlı olarak. Parçacıklar, hava molekülleri ile çarpışmalar yoluyla çok hızlı bir şekilde ısınmakta ve 1.600 santigrat derecenin üzerindeki sıcaklıklara ulaşmaktadır. Çapı 2 milimetreden daha büyük olan parçacıkların görünür “kayan yıldız” ürettiği, ancak atmosfere giren toz parçacıklarının çoğunun bundan daha küçük olduğu tahmin edilmektedir, bu nedenle sadece özel meteor radarları kullanılarak tespit edilebilir.
Buharlaşan toz parçacıklarından atmosfere enjekte edilen metaller, iklim değişikliğine bağlı çeşitli fenomenlerde yer alır.
“Kozmik toz, 'noctilucent' bulutların oluşumu ile ilişkilidir - Dünya atmosferindeki en yüksek bulutlar. Toz parçacıkları, bulutun buz kristallerinin oluşması için bir yüzey sağlar. Bu bulutlar yaz aylarında kutup bölgelerinde gelişiyor ve iklim değişikliğinin bir göstergesi gibi görünüyor. ”Dedi. “Tozdan gelen metaller stratosferdeki ozon kimyasını da etkiler. Mevcut toz miktarı, küresel ısınmayı dengelemek için sülfat aerosolünü arttırmak için herhangi bir jeo-mühendislik girişimi için önemli olacaktır. Kozmik toz ayrıca okyanusu potansiyel iklim geri bildirimleri olan demir ile döller çünkü deniz fitoplanktonu iklimle ilgili gazlar yayar. ”
CODITA ekibi, sorunun en az anlaşılan yönlerinden bazılarını çözmek için laboratuvar olanaklarını da kullanacak
“Laboratuarda, kozmik toz buharlaşmasının doğasına ve buz çekirdeklenmesinde rol oynayan meteorik duman parçacıklarının oluşumuna ve kutup stratosferik bulutların donmasına bakacağız” dedi. “Sonuçlar tüm atmosferin kimya-iklim modeline dahil edilecek. Bu, ilk kez, kozmik tozun etkilerini dış Güneş Sisteminden Dünya'nın yüzeyine tutarlı bir şekilde modellemeyi mümkün kılacak. ”
CODITA, önümüzdeki 5 yıl içinde toz girişini araştırmak için Avrupa Araştırma Konseyi'nden 2,5 milyon Euro tutarında hibe aldı. Plane liderliğindeki uluslararası ekip, İngiltere, ABD ve Almanya'da 20'den fazla bilim adamından oluşuyor. Plane, bu hafta İngiltere'deki Ulusal Astronomi toplantısında proje hakkında bilgi verdi.
Kaynak: Jodrell Bank Astrofizik Merkezi
