La Terra ha un problema di accumulo di polvere?
Le stime variano di quanta polvere cosmica e meteoriti entrano nell'atmosfera terrestre ogni giorno, ma vanno da 5 a 300 tonnellate, con stime fatte da dati satellitari ed estrapolazioni di cadute di meteoriti. Il fatto è che nessuno lo sa con certezza e finora non ci sono stati sforzi coordinati per scoprirlo. Ma una nuova proposta di progetto chiamata Cosmic Dust in the Terrestrial Atmosphere (CODITA) fornirebbe stime più accurate di quanto materiale colpisce la Terra e di come potrebbe influenzare l'atmosfera.
"Abbiamo un enigma: le stime di quanta polvere arriva variano di un fattore cento", ha dichiarato John Plane dell'Università di Leeds nel Regno Unito. "L'obiettivo di CODITA è risolvere questa enorme discrepanza".
Anche se consideriamo lo spazio vuoto, se tutto il materiale tra il Sole e Giove fosse compresso insieme formerebbe una luna di 25 km di diametro.
Quindi, quanta di queste cose - gli avanzi della formazione dei pianeti, i detriti delle comete e le collisioni di asteroidi, ecc. - incontrano la Terra? Le osservazioni satellitari suggeriscono che ogni giorno 100-300 tonnellate di polvere cosmica entrano nell'atmosfera. Questa cifra deriva dal tasso di accumulo nei nuclei polari di ghiaccio e nei sedimenti di acque profonde di elementi rari legati alla polvere cosmica, come l'iridio e l'osmio.
Ma altre misurazioni - che includono osservazioni radar meteorologiche, osservazioni laser e misurazioni su velivoli ad alta quota - indicano che l'ingresso potrebbe essere di soli 5 tonnellate al giorno.
Conoscere la differenza potrebbe avere una grande influenza sulla nostra comprensione di cose come i cambiamenti climatici e, le nuvole nottilucenti, nonché l'ozono e la chimica degli oceani.
"Se l'apporto di polvere è di circa 200 tonnellate al giorno, le particelle vengono trasportate nell'atmosfera media molto più velocemente di quanto si creda", ha detto Plane. "Se la cifra di 5 tonnellate è corretta, avremo bisogno di rivedere sostanzialmente la nostra comprensione di come la polvere si evolve nel Sistema Solare e viene trasportata dall'atmosfera media alla superficie."
Quando le particelle di polvere si avvicinano alla Terra, entrano nell'atmosfera a velocità molto elevate, da 38.000 a 248.000 km / ora, a seconda che stiano orbitando nella stessa direzione o al contrario del movimento della Terra attorno al Sole. Le particelle subiscono un riscaldamento molto rapido attraverso collisioni con molecole d'aria, raggiungendo temperature ben superiori a 1.600 gradi Celsius. Le particelle con diametro maggiore di circa 2 millimetri producono "stelle cadenti" visibili, ma la maggior parte della massa di particelle di polvere che entrano nell'atmosfera è stimata essere molto più piccola di questa, quindi può essere rilevata solo usando radar meteorici specializzati.
I metalli iniettati nell'atmosfera da particelle di polvere evaporanti sono coinvolti in una vasta gamma di fenomeni legati ai cambiamenti climatici.
"La polvere cosmica è associata alla formazione di nuvole" noctilucenti ", le nuvole più alte dell'atmosfera terrestre. Le particelle di polvere forniscono una superficie per la formazione dei cristalli di ghiaccio della nuvola. Queste nuvole si sviluppano durante l'estate nelle regioni polari e sembrano essere un indicatore del cambiamento climatico ", ha detto Plane. “I metalli della polvere influiscono anche sulla chimica dell'ozono nella stratosfera. La quantità di polvere presente sarà importante per qualsiasi iniziativa di geoingegneria per aumentare l'aerosol di solfato per compensare il riscaldamento globale. La polvere cosmica fertilizza anche l'oceano con ferro, che ha potenziali feedback sul clima perché il fitoplancton marino emette gas legati al clima. "
Il team CODITA utilizzerà anche le strutture di laboratorio per affrontare alcuni degli aspetti meno ben noti del problema
"In laboratorio, esamineremo la natura dell'evaporazione della polvere cosmica, nonché la formazione di particelle di fumo meteorico, che svolgono un ruolo nella nucleazione del ghiaccio e nel congelamento delle nuvole stratosferiche polari", ha detto Plane. “I risultati saranno incorporati in un modello chimico-climatico dell'intera atmosfera. Ciò consentirà, per la prima volta, di modellare coerentemente gli effetti della polvere cosmica dal sistema solare esterno alla superficie terrestre ".
Il CODITA ha ricevuto una sovvenzione di 2,5 milioni di euro dal Consiglio europeo della ricerca per indagare sul consumo di polvere nei prossimi 5 anni. Il team internazionale, guidato da Plane, è composto da oltre 20 scienziati nel Regno Unito, negli Stati Uniti e in Germania. Aereo ha presentato informazioni sul progetto al meeting di astronomia nazionale nel Regno Unito questa settimana.
Fonte: Jodrell Bank Center for Astrophysics
