Słońce wchodzi w najgłębsze minimum obserwowane w całej erze kosmosu. Przez większość 2018 roku nie było plam słonecznych, a moc promieniowania słonecznego UV gwałtownie spadła. Jednocześnie najnowsze badania satelitarne pokazują, jak górne warstwy atmosfery Ziemi reagują na ten spadek aktywności słonecznej.
„Obserwujemy oziębienie” - mówi Martin Młynczak z Langley Research Center NASA. „Wysoko nad powierzchnią ziemi, blisko krawędzi kosmosu, nasza atmosfera traci energię cieplną. Jeśli obecne trendy się utrzymają, Ziemia może wkrótce ustanowić rekord ery kosmicznej w zakresie zimna”.
Wyniki te zostały uzyskane przez NASA przy użyciu najnowszego instrumentu SABRE na pokładzie satelity TIMED NASA:
SABRE kontroluje emisję w podczerwieni cząsteczek dwutlenku węgla (CO2) i tlenku azotu (NO), dwóch kluczowych elementów, które odgrywają główną rolę w bilansie energetycznym atmosfery na wysokości 100-300 kilometrów.
Mierząc blask w podczerwieni cząsteczek CO2 i NO, SABRE może oszacować stan termiczny gazu na samej krawędzi atmosfery, którą naukowcy nazywają termosferą.
„Podczas minimum słonecznego termosfera zawsze się ochładza. To jeden z najważniejszych sposobów, w jaki cykl słoneczny wpływa na naszą planetę”- wyjaśnia Martin Mlinczak, który faktycznie kieruje projektem SABRE.
Film promocyjny:
Gdy termosfera stygnie, kurczy się, dosłownie zmniejszając promień ziemskiej atmosfery. Ten termodynamiczny skurcz zmniejsza opór satelitów na niskiej orbicie okołoziemskiej, wydłużając ich żywotność. To jest dobra wiadomość.
Zła wiadomość jest taka, że zwykle termosfera spowalnia również kosmiczne śmieci, więc po skurczeniu te szczątki pozostaną na orbicie przez długi czas. Jednak w rzeczywistości kosmiczne śmieci, które przestają hamować termosferę, są ogólnie najlepszą wiadomością z pozostałych złych wiadomości.
Aby wizualnie śledzić zmiany zachodzące w termosferze, Mlinchak i jego koledzy wymyślili tak zwany TCI - wskaźnik termosfery klimatyczny, który wyraźnie pokazuje, ile ciepła CO2 i cząsteczek NO emitują w przestrzeń kosmiczną:
Interpretując tę wizualizację TCI, Martin Mlinczak mówi, że w tej chwili np. Jasność podczerwieni NO jest około 10 razy mniejsza niż w bardziej aktywnych fazach cyklu słonecznego.
Niestety satelity programu satelitarnego TIMED i analogi instrumentu SABRE znajdują się na orbicie od około 17 lat, więc nie ma pełnych danych TCI od wieku. Jednak na podstawie danych astronomów z ostatnich dziesięcioleci możemy powiedzieć, że Ziemia wkracza w erę kosmicznego zimna, którego przybliżony analog zaobserwowano w 1940 roku:
Jednak naukowcy są optymistyczni, ponieważ ostatni satelita TIMED został zaprojektowany na zaledwie trzy lata działania. Jednak ze względu na zimną kompresję termosfery satelita TIMED utrzyma się na swojej orbicie przez bardzo długi czas i będzie badał wiek kosmicznego zimna we wszystkich szczegółach.
