Teraz też zaczynamy niszczyć środowisko wokół naszej planety

Nasa

Ekologia to nauka o związkach między organizmami a ich środowiskiem. Dla ludzi to złożony temat. Ludzie zmienili środowisko Ziemi w sposób, który został dobrze zbadany, ale często słabo poznany. Ale coraz wyraźniej widać, że wpływ ludzkości rozciąga się jeszcze dalej.

W ciągu ostatnich 50 lat ludzie zaczęli badać przestrzeń bliską Ziemi, strefę rozciągającą się na około 1 milion kilometrów (621 000 mil) od Ziemi. Ta aktywność zmienia środowisko. W tym regionie piętrzą się gruzy, które ludzkość skażiła pierwiastkami radioaktywnymi i wysadziła promieniowaniem elektromagnetycznym. A dzisiaj Elena Nikoghosyan z Obserwatorium Astrofizycznego Byurakan w Armenii przedstawia czynniki, z którymi wschodząca nauka ekologii bliskiej Ziemi musi się uporać.

Nieskazitelne środowisko przestrzeni bliskiej Ziemi jest zdominowane przez energię słoneczną. Atmosfera ziemska pochłania tę energię, szczególnie na długościach fal odpowiadających obecności cząsteczek, takich jak woda, dwutlenek węgla i tlen. Rzeczywiście, ozon pochłania prawie całe promieniowanie o długości fali od 200 do 320 nanometrów – tak zwane promieniowanie ultrafioletowe B.

Sama atmosfera zmienia się drastycznie w charakterze, gdy rozciąga się od Ziemi. Około 90% jego masy znajduje się w strefie zaledwie 12 kilometrów (7,5 mil) od powierzchni, w troposferze. Gęstość atmosfery jest tu również najwyższa i wynosi około 1019 cząstek na centymetr sześcienny.

Ta gęstość spada dramatycznie na wyższych wysokościach. W jonosferze, która rozciąga się od 30 do 1000 kilometrów od powierzchni, gęstość spada z 1013 cząstek na centymetr sześcienny na 100 km do 109 na 300 km.

Nawet przy tak małych gęstościach cząstki te odgrywają ważną rolę ochronną. Ziemia jest stale zasypywana pyłem i skałami, które spowalniają, gdy wnikają w jonosferę i spalają się.

Oczywiste jest to, że przestrzeń kosmiczna w pobliżu Ziemi jest żywym, aktywnym środowiskiem, które jest domem dla wielu różnorodnych złożonych procesów. A ludzie zaczynają na to wpływać.

Najbardziej oczywistym skutkiem eksploracji przestrzeni bliskiej Ziemi przez ludzkość jest ilość pozostawionych przez nią gruzu. W 1957 r. powstał Związek Radziecki Sputnik do nieskazitelnego środowiska. Obecnie przestrzeń kosmiczna w pobliżu Ziemi zawiera ponad 17 000 obiektów wystarczająco dużych, aby można je było śledzić z ziemi, i o rzędy wielkości mniej niż ten rozmiar.

Z tego tylko 6% ma postać aktywnych satelitów. Reszta składa się z martwych satelitów, przeterminowanych ciał rakiet i tylko szczątków, z których większość pochodzi z eksplozji ciał rakiet, gdy ich niewykorzystane paliwo zapali się. W kosmosie dochodziło nawet do celowych eksplozji.

Największe stworzenie kosmicznych śmieci miało miejsce 11 stycznia 2007 r., kiedy Chiny zniszczyły nieczynnego satelitę pogodowego za pomocą kinetycznego pojazdu zabijającego wystrzelonego z ziemi. Uderzenie stworzyło chmurę ponad 150 000 cząstek gruzu, które rozprzestrzeniły się wokół Ziemi na wysokości 850 kilometrów. Wiele rzeczy wciąż tam jest.

Duży strach polega na tym, że te szczątki mogą wywołać zdarzenie Kesslera (tak zwane od naukowców NASA, którzy jako pierwsi to sobie wyobrazili). Pomysł Kesslera polega na tym, że jedna cząstka szczątków może uderzyć w drugą, tworząc więcej szczątków, które niszczą inne satelity w reakcji łańcuchowej, która może sprawić, że przestrzeń kosmiczna w pobliżu Ziemi będzie całkowicie nieopłacalna dla satelitów.

Tego rodzaju wydarzenie było tematem filmu Powaga . Ale w żadnym wypadku nie jest fikcyjna — ryzyko jest realne. Rzeczywiście, zdarzenie typu Kesslera staje się coraz bardziej prawdopodobne wraz ze wzrostem gęstości kosmicznych śmieci.

Naturalny system spłukiwania utrzymuje stosunkowo czyste orbity Ziemi poniżej 400 kilometrów: większa gęstość cząstek w tej strefie spowalnia wszystko na orbicie, powodując jej opadanie na Ziemię. A słońce ogrzewa atmosferę i powoduje jej rozszerzanie się w 11-letnim cyklu, który oczyszcza również wyższe orbity.

Jednak mniejsza gęstość cząstek na większych wysokościach oznacza, że ​​proces płukania jest znacznie wolniejszy. Rzeczywiście, testy jądrowe w górnych warstwach atmosfery w latach 60. wyrzuciły materiał radioaktywny do jonosfery, której spłukanie zajęło dziesięciolecia.

Regiony te zawierają również niewypalone paliwo rakietowe i spaliny, chociaż ich objętość jest niewielka w porównaniu z gazami cieplarnianymi emitowanymi na powierzchni Ziemi. Jest również stosunkowo szybko wypłukiwany. Jednak prawdopodobnie stanie się poważnym problemem na Księżycu, jedynym ciele, które stale znajduje się w przestrzeni bliskiej Ziemi. Wyjątkowe i delikatne środowisko księżyca jest łatwo uszkadzane przez lądowania rakietowe.

Księżyc ma cienką atmosferę wytwarzaną przez wiatr słoneczny uderzający i odparowujący powierzchnię Księżyca. Zawartość tej atmosfery jest słabo poznana, ale uważa się, że składa się ona w sumie z około 100 ton gazu.

Jednak każde lądowanie Apollo wrzucało do atmosfery księżycowej około 20 ton spalin. Te spaliny nie dałyby się łatwo rozproszyć. A ostateczny wpływ lądowań na atmosferę księżycową jest nieznany. Ale zainteresowanie księżycem rośnie i łatwo sobie wyobrazić, jak nieskazitelną atmosferę księżycową można szybko zastąpić gęstym smogiem spalin.

Ostatnim aspektem przestrzeni bliskiej Ziemi jest środowisko elektromagnetyczne. Ludzkość pompuje fale elektromagnetyczne w kosmos z niespotykaną dotąd szybkością. A satelity odsyłają je z powrotem. Ale ta aktywność wypełnia środowisko hałasem, który zalewa naturalne sygnały na tych częstotliwościach. Tak więc działalność człowieka utrudnia zobaczenie tego, co tam jest.

Wszystko to sugeruje ciekawe podejście Nikoghosyana, który z pewnym niedopowiedzeniem mówi: Osiągnięciom technicznym naszej cywilizacji towarzyszą pewne negatywne konsekwencje.

Pierwszym krokiem do złagodzenia tych konsekwencji jest ich zrozumienie i skatalogowanie. A do tego pilnie potrzebna jest nowa dyscyplina naukowa. Ekologia przestrzeni bliskiej Ziemi będzie odgrywać ważną rolę (choć desperacko potrzebuje nowej nazwy – może astroekologia?).

Ale ci, którzy ją praktykują, muszą chcieć pójść o krok dalej i rozliczać ludzkość z wpływu, jaki wywiera na to nieskazitelne środowisko.

Nr ref.: arxiv.org/abs/1812.10478 : Ekologia przestrzeni bliskiej Ziemi

ukryć