Den næste solstorm kan ramme Jorden hårdere end nogensinde før, siger forskere

Den næste solstorm kan ramme Jorden hårdere end nogensinde før, siger forskere

Forhøjede CO₂-niveauer i de øverste lag af Jordens atmosfære kan forårsage kaos, forstærke geomagnetiske storme og forstyrre vores normale liv.

Efterhånden som kuldioxidniveauet i den øvre atmosfære fortsætter med at stige, vokser bekymringen for, hvordan denne ændring vil påvirke geomagnetiske stormes adfærd og deres indvirkning på Jordens teknologiske infrastruktur.

En ny undersøgelse foretaget af forskere ved National Science Foundations National Centre for Atmospheric Research (NSF NCAR) undersøger disse ændringer i atmosfærens dynamik og deres potentielle konsekvenser, især for satellitter i Jordens bane, skriver The Daily Galaxy.

Da menneskeheden i stigende grad er afhængig af satellitteknologi, er det afgørende at forstå, hvordan geomagnetiske storme vil ændre sig i en atmosfære i forandring, for at kunne forberede sig på fremtidige udfordringer.

Undersøgelsen, der er offentliggjort i tidsskriftet Geophysical Research Letters, fremhæver, at en tyndere og koldere øvre atmosfære kan forårsage mere dramatiske tæthedsspring under geomagnetiske storme, hvilket kan øge modstanden på satellitter og forstyrre vigtige tjenester såsom GPS, kommunikation og national sikkerhed.

CO₂’s rolle i udformningen af den øvre atmosfære

Den øvre atmosfære ses i stigende grad som en kritisk del af Jordens samlede klimasystem, der påvirker alt fra transmission af kommunikationssignaler til satellitdrift. I modsætning til den nedre atmosfære, der opvarmes på grund af stigende koncentrationer af drivhusgasser såsom kuldioxid, afkøles den øvre atmosfære. Dette skyldes CO₂’s unikke adfærd i store højder. I de nedre lag af atmosfæren fanger CO₂ varme, hvilket forårsager opvarmning, men i de øvre lag opfører det sig anderledes.

Der er luften meget tyndere, og CO₂ udstråler den absorberede varme tilbage til rummet i stedet for at overføre den til nabomolekyler, hvilket fører til afkøling. Når CO₂-koncentrationerne stiger i de kommende årtier, vil denne afkølingsproces intensivere sig og i stigende grad ændre atmosfærens dynamik.

Denne afkøling fører til et fald i den samlede tæthed i den øvre atmosfære, et fænomen, der allerede er blevet forudsagt i en række tidligere undersøgelser. Den nye undersøgelse går imidlertid videre ved at undersøge, hvordan denne tyndere atmosfære vil reagere under geomagnetiske storme – perioder, hvor solaktiviteten øges, og ladede partikler kastes mod Jorden.

Disse »solforstyrrelser« interagerer med den øvre atmosfære og øger midlertidigt dens densitet. Ifølge den nye undersøgelse kan geomagnetiske storme trods det samlede fald i densiteten stadig forårsage skarpe densitetsspitse, omend fra et lavere udgangspunkt. Dette kan betyde, at den øvre atmosfære under storme ikke bliver så tæt som i dag, men den relative stigning i densiteten vil være endnu stærkere, hvilket skaber nye problemer for satellitteknologien.

Konsekvenser for rumoperationer

En af de mest betydningsfulde konsekvenser af disse ændringer kan være indvirkningen på satellitter, der kredser om Jorden. Satellitter oplever modstand fra den øvre atmosfære, hvilket nedsætter deres hastighed og med tiden kan ændre deres kredsløbshøjde. Jo tættere atmosfæren er, jo større er modstanden, og jo kortere er satellitternes levetid.

Moderne satellitter er designet med tanke på de eksisterende forhold, herunder tætheden og sammensætningen af den øvre atmosfære, baseret på observationer af den aktuelle tilstand. Men når den øvre atmosfære bliver tyndere og begynder at reagere anderledes på geomagnetiske storme, kan satellitterne opleve større modstand under disse storme.

Undersøgelsen bemærker, at geomagnetiske storme i fremtiden kan få tætheden i den øvre atmosfære til at stige til næsten det tredobbelte af det oprindelige niveau – et dramatisk spring fra de nuværende forhold.

»Den måde, hvorpå energi fra Solen påvirker atmosfæren, vil ændre sig i fremtiden, fordi atmosfærens baggrundstæthed vil være anderledes, og dette vil føre til en anden reaktion,« forklarede Nicolas Pedatella, videnskabsmand ved NSF NCAR og hovedforfatter til undersøgelsen.

For satellitindustrien er dette et særligt vigtigt spørgsmål, da satellitter skal designes til specifikke atmosfæriske forhold. Under disse ændrede forhold kan satellitter opleve mere intense episoder med modstand under geomagnetiske storme, hvilket vil føre til hurtigere forfald af kredsløbet, kortere levetid og øgede omkostninger til vedligeholdelse og udskiftning af satellitter.

Bedømmelse
( No ratings yet )
Flamingo Naturpark