Rastuće razine ugljičnog dioksida u Zemljinoj atmosferi mogle bi pogoršati čišćenje naše, sve pretrpanije, ljuske orbitalnog svemirskog smeća. Prema dvjema novim studijama, staklenički plin značajno je pridonio skupljanju gornje atmosfere. O ovoj kontrakciji se nagađa već desetljećima, a sada, po prvi put, to je stvarno i promatrano.
Dio uočenog skupljanja je normalan i vratit će se, no doprinos CO2 je, kažu znanstvenici, vjerojatno trajan. To znači da će neispravni sateliti i drugi dijelovi stare tehnologije u niskoj Zemljinoj orbiti vjerojatno ostati dulje na mjestu zbog smanjenja atmosferskog otpora, zatrpavanja područja i uzrokujući probleme za novije satelite i svemirska promatranja.
Sateliti će ostati duže aktivni
“Jedna od posljedica je da će sateliti ostati aktivni duže, što je sjajno, jer ljudi žele da njihovi sateliti ostanu aktivni”, objašnjava geosvemirski znanstvenik Martin Mlynczak iz NASA-inog istraživačkog centra Langley. “Ali krhotine će također ostati gore i vjerojatno će povećati vjerojatnost da će sateliti i drugi vrijedni svemirski objekti morati prilagoditi svoju putanju kako bi izbjegli sudare”, pojašnjava dodatno.
Opisi Zemljine atmosfere općenito postavljaju slojeve na određene visine, ali istina je da volumen plinova koji okružuju naš svijet nije statičan. Širi se i skuplja kao odgovor na različite utjecaje, od kojih je vjerojatno najveći Sunce.
Ni Sunce nije statično. Prolazi kroz cikluse aktivnosti, od visoke do niske i natrag, otprilike svakih 11 godina. Trenutno smo usred 25. takvog ciklusa od početka računanja, ciklusa koji je započeo oko prosinca 2019. godine. Prethodni ciklus, broj 24, bio je neobično prigušen čak i na vrhuncu solarne aktivnosti, a to je ono što je Mlynczaku i njegovim kolegama omogućilo da poduzmu mjerenja atmosferske kontrakcije. Njihova pozornost bila je usmjerena na dva sloja, zajednički poznata kao MLT: mezosfera, koja počinje na oko 60 kilometara nadmorske visine i donja termosfera, koja počinje na oko 90 kilometara.
Podaci s NASA-inog satelita TIMED, opservatorija koji prikuplja podatke o gornjoj atmosferi, dali su im podatke o tlaku i temperaturi za MLT za razdoblje od gotovo 20 godina, od 2002. do 2021. godine
Produljit će se vijek otpada
U nekim nižim slojevima atmosfere, CO2 stvara učinak zagrijavanja apsorbirajući i ponovno emitirajući infracrveno zračenje u svim smjerovima, učinkovito hvatajući njegov dio. Gore u mnogo, mnogo tanjem MLT-u, međutim, dio infracrvenog zračenja koje emitira CO2 izlazi u svemir, učinkovito odnoseći toplinu i hladeći gornju atmosferu. Što je CO2 veći, to je atmosfera hladnija. Već smo znali da ovo hlađenje uzrokuje skupljanje stratosfere. Sada možemo vidjeti da isto radi i mezosferi i termosferi iznad nje. Koristeći podatke iz TIMED-a, Mlynczak i njegov tim otkrili su da se MLT smanjio za oko 1333 metra. Otprilike 342 metra od toga rezultat je radijacijskog hlađenja izazvanog CO2. “Bilo je mnogo interesa da se vidi možemo li zapravo promatrati ovaj učinak hlađenja i skupljanja atmosfere”, kaže Mlynczak.
“Konačno predstavljamo ta zapažanja u ovom radu. Prvi smo koji su pokazali smanjenje atmosfere na ovaj način, na globalnoj razini”, izjavio je. S obzirom na to da se termosfera proteže na nekoliko stotina kilometara, tih 342 metra možda se ne čini puno. Međutim, rad koji je u rujnu objavila fizičarka Ingrid Cnossen iz British Antarctic Survey u Velikoj Britaniji pokazao je da bi hlađenje termosfere moglo rezultirati smanjenjem atmosferskog otpora za 33 posto do 2070. godine.
Atmosferski otpor je ono što pomaže satelitima i raketnim stupnjevima da izađu iz orbite nakon završetka misije. Ovo smanjenje otpora moglo bi produljiti orbitalni životni vijek nepostojećeg svemirskog otpada za 30 posto do 2070. godine, otkrio je Cnossen. Kako se sve više satelita lansira u nisku Zemljinu orbitu, to će postati sve veći problem, bez stvarnih mjera ublažavanja na vidiku – bilo da se smanji broj satelita ili količina CO2. “Na svakoj visini dolazi do hlađenja i kontrakcije koje dijelom pripisujemo povećanju ugljičnog dioksida”, kaže Mlynczak. “Sve dok se ugljični dioksid povećava približno istom brzinom, možemo očekivati da će te stope promjene temperature također ostati približno konstantne, na oko pola stupnja Kelvina po desetljeću”, zaključio je.
