Πώς δημιουργούνται τα νέφη; ένα πείραμα στο CERN δίνει απαντήσεις

(PhysOrg.com)  Ο Αsper Kirkby φυσικός στο CERN και οι συνεργάτες του έχουν δημιουργήσει ένα πειραματικό θάλαμο  για τη μέτρηση των επιπτώσεων της αντίδρασης των κοσμικών ακτίνων  στη δημιουργία αερολύματος ,μιμούμενοι τη δημιουργία νεφών στην ατμόσφαιρα της Γης. Μέχρι στιγμής, όπως δημοσιεύθηκε στο Nature, φαίνεται να υπάρχουν στοιχεία  δημιουργίας αερολύματος , αλλά όχι αρκετά για να σχηματιστούν νέφη, και ως εκ τούτου δεν υπάρχει κανένα στοιχείο ακόμη για να δείξει ότι οι κοσμικές ακτίνες επιδρούν στην παγκόσμια θερμοκρασία
Ο Kirkby σημειώνει ότι παρά την ευρεία συζήτηση για την πιθανή σχέση μεταξύ των κοσμικών ακτίνων (φορτισμένα σωματίδια, κυρίως πρωτόνια τα οποία πιστεύεται ότι προέρχονται από έκρηξη σουπερνόβα) και των παγκόσμιων μεταβολών της θερμοκρασίας, πολύ λίγα είναι πραγματικά γνωστά για το πώς σχηματίζονται τα αερολύματα, που σημαίνει, κανείς δεν καταλαβαίνει πραγματικά τον σχηματισμό των νεφών .
Έτσι, η συζήτηση είναι μάλλον φιλοσοφική, και όχι επιστημονική. Για να υπάρχει μεγαλύτερη ευκρίνεια στο θέμα, ο ίδιος και η ομάδα του δημιούργησαν ένα πείραμα στο χώρο του Large Hadron Collider, γιατί  μπορεί να προσφέρει κοσμικές ακτίνες με τεχνητό τρόπο.

Το πείραμα (που ονομάζεται CLOUD δηλαδή Cosmics Leaving Outdoor Droplets ) αποτελείται από έναν  θάλαμο , διαμέτρου 3 μέτρων από ανοξείδωτο χάλυβα γεμάτο με  καθαρό υγρό αέρα, διοξείδιο του θείου, όζον και αμμωνία. Ο θάλαμος τοποθετείται στην διαδρομή δέσμης φορτισμένων πιονίων και η ομάδα μελετά το τι συμβαίνει  σε διαφορετικές θερμοκρασίες.
Τα πρώτα αποτελέσματα από το πείραμα έδειξαν ότι ο βομβαρδισμός κοσμικής ακτινοβολίας προκαλεί πράγματι μια αλλαγή στη δημιουργία αερολυμάτων. Αλλά, ακόμα και αυτό δεν είναι αρκετό για να δείξει ότι συμβάλλουν στο σχηματισμό νεφών, πολύ περισσότερο ότι συμβάλλουν στην κλιματική αλλαγή.
«Δείξαμε ότι το θειικό οξύ και η αμμωνία δεν μπορούν να δικαιολογήσουν την πυρήνωση που παρατηρείται στην ατμόσφαιρα παρά μόνον από ένα δέκατο ως ένα χιλιοστό της. Είναι λοιπόν εμφανές ήδη από αυτές τις πρώτες μετρήσεις ότι ο τρόπος που αντιμετωπίζουμε τα αερολύματα στα κλιματικά μοντέλα πρέπει να αναθεωρηθεί αρκετά» λέει ο Αsper Kirkby. 

 Ο λόγος που ορισμένοι θεωρητικοί πιστεύουν ότι οι κοσμικές ακτίνες έχουν επιπτώσεις στην θερμοκρασία της Γης είναι επειδή το ποσό της ακτινοβολίας μεταβάλλεται με την πάροδο του χρόνου λόγω της μαγνητικής επίδρασης του Ήλιου. Σε περιόδους υψηλής ηλιακής δραστηριότητας, το μαγνητικό πεδίο  προστατεύει  τη Γη από μερικές από τις ακτίνες, ενώ όταν η ηλιακή δραστηριότητα είναι μικρότερη επιτρέπει σε περισσότερες ακτίνες να φτάσουν σε εμάς.  Είναι πιθανόν κατά πολλούς επιστήμονες οι μεταβολές στην κοσμική ακτινοβολία να μπορούν  να εξηγήσουν τις  παγκόσμιες μεταβολές της θερμοκρασίας, αν πράγματι ισχύει ότι οι κοσμικές ακτίνες συμβάλλουν στο σχηματισμό νεφών (μέσω της  συγκέντρωση του αεροζόλ) που ανακλούν την θερμότητα πίσω στο διάστημα.
Ο Kirkby και η ομάδα του σχεδιάζουν τη συνέχεια των ερευνών τους βάζοντας περισσότερες μεταβλητές με στόχο τη δημιουργία πραγματικών νεφών στον θάλαμο τους .
Η θεωρία ότι τα σωματίδια της κοσμικής ακτινοβολίας ευνοούν τον σχηματισμό πυρήνων για τη γέννηση των νεφών αποτελεί ένα βασικό επιχείρημα των σκεπτικιστών που αποδίδουν την κλιματική αλλαγή στην έξαρση της ηλιακής δραστηριότητας.
Τα πρώτα αποτελέσματα του CLOUD μάλλον θα απογοητεύσουν τους υπέρμαχους της συγκεκριμένης θεωρίας. Σύμφωνα με αυτά, η κοσμική ακτινοβολία ευνοεί μεν σε έναν βαθμό την ανάπτυξη αερολυμάτων στην ατμόσφαιρα, όχι όμως τόσο ώστε να επηρεάζει σημαντικά τον σχηματισμό των νεφών. Οι μελλοντικές μελέτες στο πλαίσιο του πειράματος αναμένεται να δώσουν περισσότερες απαντήσεις.

Πηγή : Physorg   
           CERN 
          To Βήμα

Ελεύθερη μετάφραση- επιλογή : Τίνα Νάντσου