Space shuttle Discovery sulla piattaforma di lancio. Credito d'immagine: NASA. Clicca per ingrandire.
Un nuovo studio, finanziato in parte dal Naval Research Laboratory e dalla National Aeronautics and Space Administration (NASA), riferisce che i gas di scarico della navetta spaziale possono creare nuvole ad alta quota sopra l'Antartide pochi giorni dopo il lancio, fornendo preziose informazioni sui processi di trasporto globali in la termosfera inferiore [mhs1]. Lo stesso studio rileva anche che il pennacchio di scarico del motore principale della navetta trasporta piccole quantità di ferro che possono essere osservate da terra, a mezzo mondo di distanza.
Il team internazionale di autori dello studio, che apparirà nel numero di Geophysical Research Letters del 6 luglio, ha usato la missione STS-107 Shuttle come caso di studio per dimostrare che lo scarico rilasciato nella termosfera inferiore, vicino a 110 chilometri di altitudine, può formare l'Antartico nuvole mesosferiche polari (PMC). La termosfera è lo strato più alto della nostra atmosfera, con la mesosfera (tra 50-90 chilometri sopra la Terra), la stratosfera e la troposfera al di sotto.
Nuove osservazioni presentate dal team di ricerca del Global Ultraviolet Imager (GUVI) sul satellite NASA Thermosphere, Ionosphere, Mesosphere, Energetics and Dynamics (TIMED) rivelano il trasporto dello scarico STS-107 nell'emisfero sud a soli due giorni dal lancio di gennaio 2003 . L'acqua dello scarico alla fine ha portato a un significativo scoppio di PMC durante l'estate polare meridionale 2002-2003, osservata dall'esperimento satellitare Solar Backscatter Ultraviolet (SBUV). Il trasporto interemisferico seguito dalla formazione antartica di PMC era inaspettato.
I PMC, noti anche come nuvole nottilucenti, compaiono a circa 83 chilometri di altitudine e sono costituiti da particelle di ghiaccio d'acqua create attraverso processi microfisici di nucleazione, condensazione e sedimentazione. Di solito compaiono nella gelida mesosfera polare estiva dove le temperature precipitano sotto 130? Kelvin (-220? F). Poco si sa sui processi specifici che portano alla formazione di PMC.
Secondo l'autore principale dello studio, il Dr. Michael Stevens, un fisico di ricerca presso l'E.O. Hulburt Center for Space Research presso il Naval Research Laboratory, la ricerca ha prodotto numerosi risultati scientifici rivoluzionari.
"Questa ricerca è entusiasmante in quanto estende una nuova spiegazione per la formazione di queste nuvole dimostrando l'effetto globale di un pennacchio di scarico dello Shuttle in una regione dell'atmosfera che tradizionalmente non è stata ben compresa", ha affermato Stevens.
Alcuni credono che l'impatto del cambiamento antropogenico nell'atmosfera inferiore si rifletta in queste nuvole atmosferiche superiori. Sebbene storicamente i PMC siano stati visti solo nella regione polare, negli ultimi anni i PMC sono stati avvistati a latitudini più basse fino al sud [Colorado] e nello Utah, rinnovando l'interesse e innescando il dibattito sulle implicazioni. Tuttavia, i risultati di questo lavoro "rimettono in discussione l'interpretazione dell'impatto delle tendenze del PMC della fine del XX secolo esclusivamente in termini di cambiamento climatico globale", ha affermato Stevens. Il team conclude che l'acqua del pennacchio di scarico di una navetta spaziale può contribuire in maniera notevole al 10-20 percento dei PMC osservati durante una stagione estiva in Antartide.
Un dato chiave che ha confermato l'arrivo del pennacchio in Antartide era l'osservazione a terra di atomi di ferro vicino a 110 km. La presenza di ferro a questa altitudine originariamente ha sconcertato gli scienziati perché non vi è alcuna fonte naturale conosciuta lì. I dati indicano che il ferro ablato o vaporizzato dai principali motori dello Shuttle è stato trasportato insieme al pennacchio d'acqua, arrivando in Antartide tre o quattro giorni dopo il lancio del gennaio 2003. Sia il pennacchio d'acqua che la presenza di ferro dimostrano che il vento medio verso sud inferito dai dati del team è molto più veloce di quanto ricavato dai modelli di circolazione globale o dalle climatologie del vento.
"Questo ci dice qualcosa di nuovo ed eccitante sul trasporto in questa regione dell'atmosfera", ha detto Stevens. “Può essere così veloce che un pennacchio di navetta può formare ghiaccio sopra l'Antartide prima che altri processi di perdita possano davvero avere effetto. Dobbiamo prestare molta attenzione all'interpretazione delle implicazioni a lungo termine per le osservazioni e le caratteristiche di queste nuvole a causa di questo contributo della navetta e del potenziale contributo di molti altri veicoli di lancio più piccoli. "
NRL e NASA hanno finanziato lo studio, con contributi della National Science Foundation, del British Antarctic Survey a Cambridge, nel Regno Unito, e dell'Università dell'Illinois, Urbana-Champaign. Altri ricercatori sullo studio includono Robert Meier della George Mason University, Fairfax, Va .; Xinzhao Chu dell'Università dell'Illinois, Urbana-Champaign; Matthew DeLand di Science Systems & Applications, Inc., Lanham, Md .; e John Plane dell'Università dell'East Anglia, Norwich, Regno Unito.
Fonte originale: comunicato stampa NRL
