Objašnjeno oštećenje mezosfernog ozonskog omotača
Isti fenomen koji uzrokuje polarnu svjetlost - čarobnu zavjesu zelenog svjetla često vidljivu iz polarnih područja Zemlje - uzrokuje i trošenje mezosfernog ozonskog omotača. Ovo bi oštećenje moglo imati značaj za globalne klimatske promjene pa je razumijevanje ovog fenomena važno. Sada je skupina znanstvenika predvođena profesorom Yoshizumijem Miyoshijem sa Sveučilišta Nagoya u Japanu promatrala, analizirala i pružila bolji uvid u ovaj fenomen.
U Zemljinoj magnetosferi - području magnetskog polja oko Zemlje - elektroni iz Sunca ostaju zarobljeni. Interakcije između elektrona i valova plazme mogu uzrokovati bijeg zarobljenih elektrona i ulazak u gornju atmosferu Zemlje (termosfera). Ovaj fenomen, nazvan taloženje elektrona, odgovoran je za polarnu svjetlost. No, novije studije pokazuju da je to također odgovorno za lokalna oštećenja ozonskog omotača u mezosferi (niža od termosfere) i može imati određeni utjecaj na našu klimu.
Štoviše, ovo oštećenje ozonskog omotača u mezosferi moglo bi se dogoditi posebno tijekom polarne svjetlosti. I dok su znanstvenici proučavali taloženje elektrona u odnosu na polarnu svjetlost, nitko nije uspio u dovoljnoj mjeri razjasniti kako uzrokuje oštećenje mezosfernog ozona.
Profesor Miyoshi i tim iskoristili su priliku da promijene ovu priču tijekom umjerene geomagnetske oluje nad Skandinavskim poluotokom 2017. Usmjerili su svoja opažanja na "pulsirajuće polarne svjetlosti" (PsA), vrstu slabe aurore. Njihova su zapažanja bila moguća kroz koordinirane pokuse s radarima European Incoherent Scatter (EISCAT), na nadmorskoj visini između 60 i 120 km gdje se javlja PsA, japanskom letjelicom Arase i mrežom kamera na nebu.
Podaci Arasea pokazali su da zarobljeni elektroni u Zemljinoj magnetosferi imaju širok raspon energije. Također je ukazao na prisutnost zborskih valova, vrste elektromagnetskog plazma vala, u tom dijelu prostora. Računalne simulacije tada su pokazale da je Arase promatrao valove plazme koji izazivaju taloženje ovih elektrona u širokom rasponu energije, što je u skladu s opažanjima EISCAT-a u Zemljinoj termosferi.
Analiza podataka EISCAT-a pokazala je da se elektroni širokog energetskog raspona, od nekoliko keV (kiloelektron volti) do MeV (megaelektron volti), talože da izazovu PsA. Ovi elektroni nose dovoljno energije da prodru u našu atmosferu na manje od 100 km, do ~ 60 km nadmorske visine, gdje leži mezosferski ozon. Zapravo, računalne simulacije pomoću podataka EISCAT-a pokazale su da ti elektroni odmah oštećuju lokalni ozon u mezosferi (za više od 10%) nakon što su je pogodili.
Profesor Miyoshi objašnjava: "PsA se javljaju gotovo svakodnevno, raširene su na velikim površinama i traju satima. Stoga bi oštećenje ozonskog omotača zbog ovih događaja moglo biti značajno. Ovo je samo studija slučaja. Potrebne su daljnje statističke studije kako bi se potvrdilo koliko se oštećenja ozona događa u srednjoj atmosferi uslijed taloženja elektrona. Uostalom, utjecaj ovog fenomena na klimu mogao bi potencijalno utjecati na suvremeni život." Izvor: Scientific Report