Space shuttle Discovery på lanseringsplaten. Bildekreditt: NASA. Klikk for å forstørre.
En ny studie, delvis finansiert av Naval Research Laboratory og National Aeronautics and Space Administration (NASA), rapporterer at eksos fra romfergen kan lage skyer i høy høyde over Antarktis bare dager etter lansering, og gir verdifull innsikt i globale transportprosesser i den nedre termosfæren [mhs1]. Den samme studien finner også at skyssens eksosrør fra motoren har små mengder jern som kan observeres fra bakken, en halv verden unna.
Det internasjonale teamet av forfattere av studien, som dukket opp i 6. juli-utgaven av Geophysical Research Letters, brukte STS-107 Shuttle-oppdraget som en casestudie for å vise at eksos frigitt i den nedre termosfæren, nær 110 kilometer høyde, kan danne Antarktis polare mesospheric clouds (PMCs). Termosfæren er det høyeste laget i atmosfæren, med mesosfæren (mellom 50-90 kilometer over jorden), stratosfæren og troposfæren under.
Nye observasjoner presentert av forskerteamet fra Global Ultraviolet Imager (GUVI) om NASAs satellitt Thermosphere, Ionosphere, Mesosphere, Energetics and Dynamics (TIMED) avslører transport av STS-107 eksos til den sørlige halvkule bare to dager etter lanseringen i januar 2003 . Vann fra eksosen førte til slutt til et betydelig utbrudd av PMC i løpet av den sørlige polare sommeren 2002-2003, observert av Solar Backscatter Ultraviolet (SBUV) satellittforsøk. Den mellomhemisfæriske transporten fulgt av PMC-dannelsen av Antarktis var uventet.
PMC-er, også kjent som nattlige skyer, vises i nærheten av 83 kilometer høyde og består av vannispartikler som er opprettet gjennom mikrofysiske prosesser med kjernefysning, kondens og sedimentering. De vises vanligvis i den stive polar sommermessosfæren der temperaturene faller under 130? Kelvin (-220? F). Lite er kjent om de spesifikke prosessene som fører til PMC-dannelse.
I følge studiens hovedforfatter, Dr. Michael Stevens, en forskningsfysiker ved E.O. Hulburt Center for Space Research ved Naval Research Laboratory, forskningen ga flere banebrytende vitenskapsresultater.
"Denne forskningen er spennende på den måten at den utvider en ny forklaring på dannelsen av disse skyene ved å demonstrere den globale effekten av en Shuttle-eksosrør i et område av atmosfæren som tradisjonelt sett ikke har blitt godt forstått," sa Stevens.
Noen mener at virkningen av menneskeskapt forandring i den nedre atmosfæren gjenspeiles i disse øvre atmosfæriske skyene. Selv om historiske PMC bare har blitt sett i den polare regionen, har de siste årene blitt oppdaget PMC-er på lavere breddegrader så langt sør som [mhs2] Colorado og Utah, og forny interessen og vekket debatt om implikasjonene. Funnene fra dette arbeidet, "stiller spørsmål ved tolkningen av virkningen av PMC-trender fra slutten av det 20. århundre utelukkende når det gjelder globale klimaendringer," sa Stevens. Teamet konkluderer med at vannet fra en romferges eksosrør kan bidra med bemerkelsesverdige 10-20 prosent til PMC som ble observert i løpet av en sommersesong i Antarktis.
Et sentralt stykke data som bekreftet plommens ankomst til Antarktis var den bakkebaserte observasjonen av jernatomer i nærheten av 110 km. Tilstedeværelsen av jern i denne høyden opprinnelig forvirrede forskere fordi det ikke er noen kjent naturlig kilde der. Dataene antyder at jern som ble fjernet eller fordampet av hovedmotorene til Shuttle ble transportert sammen med vannrommet og ankom Antarktis tre til fire dager etter lanseringen i januar 2003. Både vannrør og tilstedeværelsen av jern viser at den gjennomsnittlige sørlige vind som utledes av teamets data, er mye raskere enn hentet fra globale sirkulasjonsmodeller eller vindklimatologier.
"Dette forteller oss noe nytt og spennende om transport i denne atmosfæren," sa Stevens. ”Det kan gå så raskt at en skyttelør kan danne is over Antarktis før andre tapsprosesser virkelig kan tre i kraft. Vi må være nøye med å tolke de langsiktige implikasjonene av observasjonene og funksjonene til disse skyene på grunn av dette bidraget fra skyttelen og det potensielle bidraget fra mange andre mindre utskytningsbiler. ”
NRL og NASA finansierte studien, med bidrag fra National Science Foundation, British Antarctic Survey i Cambridge, Storbritannia, og University of Illinois, Urbana-Champaign. Andre forskere på studien inkluderer Robert Meier ved George Mason University, Fairfax, Va .; Xinzhao Chu ved University of Illinois, Urbana-Champaign; Matthew DeLand fra Science Systems & Applications, Inc., Lanham, Md .; og John Plane fra University of East Anglia, Norwich, Storbritannia.
Originalkilde: NRL News Release
