Geomagnetne nevihte uničujejo ozonski plašč zemeljske atmosfere

Geomagnetne nevihte uničujejo ozonski plašč zemeljske atmosfere
Geomagnetne nevihte uničujejo ozonski plašč zemeljske atmosfere
Anonim

Geomagnetne nevihte, ki povzročajo Aurore - čudovite proge zelene svetlobe, ki so pogosto vidne iz polarnih območij Zemlje - povzročajo izgubo ozonskega plašča v mezosferi. Ta izčrpanost bi lahko imela posledice za globalne podnebne spremembe, zato je razumevanje tega pojava bistveno.

Zdaj je skupina znanstvenikov pod vodstvom profesorja Yoshizumija Miyoshija z univerze Nagoya (Japonska) opravila opazovanje, analizo in globlje razumela ta pojav. Rezultati raziskave so objavljeni v reviji Nature's Scientific Reports.

V Zemljini magnetosferi - območju magnetnega polja okoli Zemlje - elektroni iz Sonca ostanejo ujeti. Interakcija med elektroni in plazemskimi valovi lahko povzroči, da ujeti elektroni pobegnejo in vstopijo v zgornjo atmosfero Zemlje (termosfera). Ta pojav, imenovan elektronske padavine, je odgovoren za nastanek aurore. Nedavne študije pa kažejo, da je ta pojav odgovoren tudi za lokalno uničenje ozonske plasti v mezosferi (pod termosfero) in ima lahko določen vpliv na naše podnebje.

Še več, do tega uničenja ozonske plasti v mezosferi lahko pride ravno med auroro. In čeprav so znanstveniki preučevali elektronske padavine v povezavi z aurorami (aurore), nobeden od njih ni mogel dovolj ugotoviti, kako povzročajo uničenje mezosfernega ozona.

Profesor Miyoshi je s svojo ekipo izkoristil priložnost za spremembo tega pogleda med zmerno geomagnetno nevihto nad Skandinavskim polotokom leta 2017. Njihova opazovanja so bila usmerjena v "pulzirajoče aurore" (PSA), vrsto šibkega avrora. Njihova opazovanja so bila mogoča zahvaljujoč usklajenim poskusom z evropskim neskladnim razpršilnim radarjem (EISCAT) (na nadmorski višini od 60 do 120 km, od koder izvira PSA), japonskim vesoljskim plovilom Arase in mrežo vsestranskih kamer.

Podatki Arase so pokazali, da imajo ujeti elektroni v Zemljini magnetosferi širok razpon energije. Opozorili so tudi na prisotnost konjskih valov na tem prostoru - vrsta elektromagnetnih plazemskih valov. Računalniške simulacije so pokazale, da je Arace opazoval plazemske valove, ki povzročajo odlaganje teh elektronov v širokem energijskem območju, kar je skladno z opazovanji EISCAT v zemeljski termosferi.

Analiza podatkov EISCAT je pokazala, da se elektroni v širokem razponu energij, od nekaj keV (keV) do MeV (megaelektronvolt), oborijo in povzročijo PSA. Ti elektroni imajo dovolj energije, da prodrejo v naše ozračje do višine pod 100 km, do nadmorske višine ~ 60 km, kjer je mezosferni ozon. Pravzaprav so računalniške simulacije z uporabo podatkov EISCAT pokazale, da ti elektroni ob vstopu v mezosfero takoj uničijo lokalni ozon (za več kot 10%).

Profesor Miyoshi pojasnjuje: "PSA se pojavljajo skoraj vsak dan, se razprostirajo na velikih površinah in trajajo ure. Zato je lahko ozonski plašč zaradi teh dogodkov pomemben."

Ko govorimo o večjem pomenu teh rezultatov, profesor Miyoshi nadaljuje: "To je samo ločena študija. Potrebne so nadaljnje statistične študije, da se potrdi, koliko se ozonski plašč pojavi zaradi usedanja elektronov. Vpliva na sodobno življenje".

Priporočena: