Ribut geomagnetik memusnahkan lapisan ozon atmosfer bumi

Ribut geomagnetik memusnahkan lapisan ozon atmosfer bumi
Ribut geomagnetik memusnahkan lapisan ozon atmosfer bumi
Anonim

Ribut geomagnetik yang menyebabkan Aurora - garis cahaya hijau yang indah yang sering kelihatan dari kawasan kutub Bumi - menyebabkan penipisan ozon di mesosfera. Penipisan ini boleh memberi implikasi terhadap perubahan iklim global, jadi memahami fenomena ini sangat penting.

Kini sekumpulan saintis yang diketuai oleh Profesor Yoshizumi Miyoshi dari Universiti Nagoya (Jepun) telah melakukan pemerhatian, analisis dan memberikan pemahaman yang lebih mendalam mengenai fenomena ini. Hasil penyelidikan diterbitkan dalam jurnal Nature's Scientific Reports.

Di magnetosfera Bumi - kawasan medan magnet di sekitar Bumi - elektron dari Matahari tetap terperangkap. Interaksi antara elektron dan gelombang plasma dapat menyebabkan elektron yang terperangkap melarikan diri dan memasuki atmosfer atas bumi (termosfera). Fenomena ini, yang disebut pemendapan elektron, bertanggungjawab untuk permulaan aurora. Walau bagaimanapun, kajian baru-baru ini menunjukkan bahawa fenomena ini juga bertanggungjawab terhadap pemusnahan lapisan lapisan ozon di mesosfer (di bawah termosfera) dan mungkin memberi kesan kepada iklim kita.

Lebih-lebih lagi, pemusnahan lapisan ozon di mesosfera boleh berlaku tepat semasa aurora. Dan walaupun para saintis telah mengkaji pemendakan elektron sehubungan dengan aurora (aurora), tidak ada yang dapat mengetahui bagaimana mereka menyebabkan pemusnahan ozon mesosfera.

Profesor Miyoshi dan pasukannya merebut peluang untuk mengubah pandangan ini semasa ribut geomagnetik sederhana di Semenanjung Skandinavia pada tahun 2017. Pemerhatian mereka ditujukan pada "pulsating auror" (PSA), sejenis auror lemah. Pemerhatian mereka dimungkinkan berkat eksperimen yang diselaraskan dengan European Incoherent Scatter Radar (EISCAT) (pada ketinggian 60 hingga 120 km, di mana PSA berasal), kapal angkasa Arase Jepun dan rangkaian kamera serba boleh.

Data Arase menunjukkan bahawa elektron yang terperangkap di magnetosfera Bumi mempunyai julat tenaga yang luas. Mereka juga menunjukkan adanya gelombang Kuda di ruang angkasa ini - sejenis gelombang plasma elektromagnetik. Simulasi komputer menunjukkan bahawa Arace mengamati gelombang plasma yang menyebabkan pemendapan elektron ini dalam julat tenaga yang luas, yang selaras dengan pemerhatian EISCAT di termosfera Bumi.

Analisis data EISCAT menunjukkan bahawa elektron dalam pelbagai tenaga, dari beberapa keV (keV) hingga MeV (megaelectronvolt), mendakan, menyebabkan PSA. Elektron ini mempunyai tenaga yang cukup untuk menembus atmosfer kita ke ketinggian di bawah 100 km, hingga ketinggian ~ 60 km, di mana terdapat ozon mesosfer. Sebenarnya, simulasi komputer yang menggunakan data EISCAT telah menunjukkan bahawa elektron ini, ketika memasuki mesosfer, segera memusnahkan ozon tempatan (lebih dari 10%).

Prof Miyoshi menjelaskan: "PSA berlaku hampir setiap hari, tersebar di kawasan yang luas dan berlangsung selama berjam-jam. Oleh itu, penipisan ozon dari kejadian ini boleh menjadi ketara."

Bercakap mengenai kepentingan yang lebih besar dari hasil ini, Profesor Miyoshi meneruskan: "Ini hanya kajian yang berasingan. Kajian statistik lebih lanjut diperlukan untuk mengesahkan berapa banyak penipisan ozon yang berlaku di atmosfera tengah kerana pemendapan elektron. Mempengaruhi kehidupan moden".

Disyorkan: