Верхняя атмосфера Земли неуклонно сжимается: ученые объяснили, какие могут быть последствия
Исследователи предполагают, что постоянное повышение уровня углекислого газа приведет к все более загроможденной оболочке планеты.
В описаниях земной атмосферы слои обычно располагаются на определенных высотах, однако реальность такова, что объем газов, окружающих Землю не является статичным. Он сжимается и расширяется в зависимости от различных факторов, самым большим из которых является Солнце, пишет Science Alert.
В то же время Солнце тоже не статично, каждые 11 лет оно проходит цикл своей активности — от высокой до низкой и обратно. В настоящий момент мы находимся в центре 25-го такого цикла (с начала отсчета), который начался в декабре 2019 года.
Предыдущий цикл Солнца был чрезвычайно подавленным даже на пике активности, что позволило ученым измерить атмосферное сжатие. В ходе исследований ученые обнаружили, что СО2 значительно поспособствовал сжатию верхних слоев атмосферы и в дальнейшем ситуация будет только усугубляться.
По словам геокосмического ученого Мартина Млинчака из Исследовательского центра NASA в Лэнгли, некоторая усадка верхних слоев является нормальным процессом, однако воздействие углекислого газа на атмосферу Земли, по видимому, имеет постоянный эффект. Ученые предполагают, что сжатие верхних слоев атмосферы приведет к уменьшению атмосферного сопротивления.
Позитивным моментом во всем этом является тот факт, что космические спутники будут дольше оставаться в рабочем состоянии — и это здорово. Однако вместе со спутниками на низкой околоземной орбите будет дольше оставаться и космический “мусор” — вышедшие из строя спутники и другие элементы старых технологий.
В результате все это значительно усложнит запуск новых спутников и космические наблюдения в целом — исследователям придется корректировать путь аппаратов, чтобы избежать столкновения с космическим мусором.
В ходе исследования Млинчак с коллегами сосредоточились на изучении MLT — двух слоях атмосферы мезосферы (около 60 км) и термосферы (около 90 км). Ученые использовали данные спутника NASA TIMED о давлении и температуры для MLT в течение почти 20-летнего периода (с 2002 по 2021).
Ученые обнаружили, что в MLT часть инфракрасного излучения, испускаемого углекислым газом, уходит в космос, тем самым унося тепло и охлаждая верхние слои атмосферы Земли. Исследователи обнаружили, что чем выше уровень СО2 — тем прохладнее атмосфера.
Более ранние исследования уже показали, что подобное охлаждение сжимает стратосферу, однако теперь ученые обнаружили, что то же самое происходит с MLT над ней. Проанализировав полученные данные исследователи пришли к выводу, что за последние почти 20 лет мезосфера и термосфера сократились на 1333 метра, и около 342 метра из них выпадают на долю, вызванную углекислым газом.
Может показаться, что эти 232 метра не такая уж проблема, однако физик из Британской антарктической службы в Великобритании Ингрид Кноссен пришла к выводу, что уже к 2070 году охлаждение атмосферы может привести к 33% снижению атмосферного сопротивления. В результате срок службы отработанного космического мусора увеличится на треть.
Ученые предполагают, что проблема будет лишь усугубляться выведением все новых и новых спутников на низкую околоземную орбиту и, увы, никаких реальных мер для борьбы с ней исследователи пока не видят.
