Conform cercetătorilor, la nivelul atmosferei Pământului vor exista modificări importante în anii care urmează. La ce ne putem aștepta și ce se va întâmpla cu sateliții de pe orbită?
Pe măsură ce nivelurile de dioxid de carbon din atmosfera superioară a Pământului continuă să crească, există îngrijorări tot mai mari cu privire la modul în care această schimbare va afecta comportamentul furtunilor geomagnetice și impactul acestora asupra infrastructurii tehnologice a Pământului.
Un nou studiu condus de oamenii de știință de la Centrul Național pentru Cercetări Atmosferice (NSF NCAR) din cadrul Fundației Naționale pentru Știință din SUA explorează aceste schimbări în dinamica atmosferei Pământului și potențialele lor consecințe, în special pentru sateliții care orbitează Pământul.
Pe măsură ce dependența umană de tehnologia satelitară crește, înțelegerea modului în care furtunile geomagnetice vor evolua într-o atmosferă în schimbare a devenit esențială pentru pregătirea pentru provocările viitoare.
Studiul, publicat în Geophysical Research Letters, evidențiază modul în care o atmosferă superioară mai subțire și mai rece ar putea duce la creșteri mai accentuate ale densității atmosferice în timpul furtunilor geomagnetice.
Acest lucru ar putea crește rezistența asupra sateliților și ar putea perturba servicii vitale precum GPS-ul, comunicațiile și sistemele de securitate națională, arată Dailygalaxy.com.
Atmosfera superioară este o parte esențială a sistemului climatic mai larg al Pământului. Aceasta influențează totul, de la semnalele de comunicații până la operațiunile cu sateliții.
Spre deosebire de atmosfera inferioară, care se încălzește odată cu creșterea gazelor cu efect de seră, cum ar fi dioxidul de carbon, atmosfera superioară experimentează un efect de răcire.
Acest lucru se datorează comportamentului unic al dioxidului de carbon la altitudini mari. În atmosfera inferioară, CO₂ captează căldura, provocând încălzire. De cealaltă parte, în atmosfera superioară, acționează diferit.
Mai exact, la altitudini mai mari, unde aerul este mult mai rarefiat, CO₂ reemite căldura absorbită înapoi în spațiu, în loc să o transfere moleculelor din apropiere, ducând la un efect de răcire.
Pe măsură ce concentrațiile de dioxid carbon continuă să crească în următoarele decenii, se așteaptă ca această tendință de răcire să se intensifice, modificând și mai mult dinamica atmosferei Pământului.
Această tendință de răcire are ca rezultat o scădere a densității generale a atmosferei superioare, un fenomen care a fost deja prezis în mai multe studii anterioare. Cu toate acestea, cele mai recente cercetări merg cu un pas mai departe.
Acestea investighează modul în care această atmosferă va reacționa în timpul furtunilor geomagnetice. Vorbim practic despre acele perioade în care activitatea solară crește și trimite explozii de particule încărcate către Pământ. Aceste perturbații solare interacționează cu atmosfera superioară, crescând momentan densitatea acesteia.
Noul studiu sugerează că, în ciuda reducerii generale a densității atmosferice, furtunile geomagnetice pot declanșa în continuare creșteri bruște ale densității, deși pornind de la o valoare inițială mai scăzută.
Asta ar putea însemna că, deși atmosfera superioară nu va deveni la fel de densă în timpul unei furtuni geomagnetice ca în prezent, creșterea relativă a densității ar putea fi și mai severă, creând noi provocări pentru tehnologia satelitară.
Una dintre cele mai semnificative consecințe ale acestor schimbări este impactul potențial asupra sateliților care orbitează Pământul. Sateliții sunt supuși rezistenței venită din partea atmosferei superioare. Iar asat le încetinește viteza și le poate modifica înălțimea orbitală în timp.
Cu cât atmosfera este mai densă, cu atât rezistența este mai mare și, prin urmare, cu atât durata de viață a satelitului este mai scurtă. Ce s-ar mai putea întâmpla la nivelul atmosferei Pământului?
Studiul subliniază că viitoarele furtuni geomagnetice ar putea determina creșterea densității atmosferei superioare de aproape trei ori față de nivelul inițial, o creștere dramatică în comparație cu condițiile actuale.
„Modul în care energia Soarelui afectează atmosfera se va schimba în viitor, deoarece densitatea de fond a atmosferei este diferită și acest lucru creează un răspuns diferit”, a declarat Nicholas Pedatella, om de știință la NSF NCAR și autorul principal al studiului.
Având în vedere actuala situație, sateliții s-ar putea confrunta cu episoade de rezistență mai frecvente sau mai intense în timpul furtunilor geomagnetice. Iar asta ar putea duce la o degradare mai rapidă pe orbită, durate de viață operaționale mai scurte și costuri crescute asociate cu întreținerea și înlocuirea sateliților.