Raketopsendelser kan skabe natteskinnende skyer væk fra polerne, afslører NASAs AIM-mission

I nærheden af ​​Jordens nord- og sydpoler flimrer piskede, iriserende skyer ofte højt på sommerhimlen omkring skumring og daggry. Disse natskinnende eller natlysende skyer ses nogle gange også længere fra polerne, med en hastighed, der varierer dramatisk fra år til år. Ifølge en ny undersøgelse, der bruger NASA's Aeronomy of Ice in the Mesosphere (AIM) satellit, som styres af Explorers Program Office ved NASAs Goddard Space Flight Center i Greenbelt, Maryland, er morgenraketopsendelser delvist ansvarlige for udseendet af den lavere- breddegradsskyer.

"Rumtrafik spiller en vigtig rolle i dannelsen og variationen af ​​disse skyer," siger Michael Stevens fra Naval Research Laboratory, hovedforfatter af et papir, der rapporterer resultaterne i tidsskriftet Earth and Space Science . Dette er et vigtigt fund, da forskere forsøger at forstå, om stigninger i natteskyer er forbundet med klimaændringer, menneskerelaterede aktiviteter eller muligvis begge dele.

Først dokumenteret i slutningen af ​​1800-tallet, er natlysende skyer de højeste skyer i vores atmosfære. Mens regnskyer typisk ikke stiger mere end 10 miles (16 kilometer) over Jordens overflade, svæver nattlige skyer omkring 80 miles (80 kilometer) højt i et lag af atmosfæren kaldet mesosfæren. (På grund af dette er de også kendt som mesosfæriske skyer.) De skinner om natten, fordi de er så højt oppe, at sollys kan nå dem, selv efter at solen er gået ned for observatører på jorden. Disse højtflyvende skyer dannes, når vandiskrystaller kondenserer på partikler af meteoritisk røg - små stykker affald fra meteorer, der er brændt op i vores atmosfære.

Noctilucent skyer forekommer oftest på høje breddegrader, nær Jordens poler (hvor de også er kendt som polære mesosfæriske skyer), men de dukker nogle gange længere frem fra polerne, under 60 graders breddegrad. Mellem 56 og 60 grader nordlig breddegrad (over områder som det sydlige Alaska, det centrale Canada, det nordlige Europa, det sydlige Skandinavien og det sydlige centrale Rusland), kan frekvensen af ​​disse skyer f.eks. variere med en faktor 10 fra et år til den næste.

Tidligere undersøgelser har vist, at vanddamp frigivet til atmosfæren ved opsendelser af rumfærger kan forårsage en stigning i nattelysende skyer nær polerne. "Forekomsten af ​​natlysende skyer på mellembreddegrader er imidlertid blevet tilsløret i mystik, og den underliggende årsag er omstridt," sagde Stevens. Den sidste rumfærge blev opsendt i 2011, men andre raketter har siden da ført satellitter og mennesker ud i rummet og tilføjet vanddamp til atmosfæren. "Denne undersøgelse viser, at rumtrafik, selv efter rumfærgens opsendelser blev afbrudt, kontrollerer år-til-år variabiliteten af ​​natlysende skyer på midten af ​​breddegraden," konkluderede Stevens.

Stevens og hans team studerede observationer af nattelysende skyer taget af instrumentet Cloud Imaging and Particle Size (CIPS) på NASAs AIM-satellit, som blev opsendt i 2007 for at undersøge, hvorfor natskinnende skyer dannes og varierer over tid.

Holdet sammenlignede AIMs observationer med tidspunktet for raketopsendelser syd for 60 grader nordlig bredde. Analysen afslørede en stærk sammenhæng mellem antallet af opsendelser, der fandt sted mellem kl. og kl. 10.00 lokal tid og hyppigheden af ​​natteskyer på midten af ​​breddegraden observeret mellem 56 og 60 grader nordlig bredde. Med andre ord, jo flere morgenopsendelser der var, desto flere natteskyer på midten af ​​breddegraden dukkede op.

Forskerne analyserede også vinde lige over natlysende skyer og opdagede, at nordgående vinde var stærkest under disse morgenlanceringer. Dette tyder på, at vind let kan føre udstødningen fra morgenraketopsendelser på lavere breddegrader, såsom fra Florida eller det sydlige Californien, mod polerne. Der bliver raketudstødningen til iskrystaller og falder ned for at danne skyer.

Derudover afslørede observationerne ingen generel opadgående eller nedadgående tendens i frekvensen af ​​natteskyer på midten af ​​breddegraden i løbet af undersøgelsen, eller nogen sammenhæng mellem deres frekvens og den 11-årige solcyklus, hvilket indikerer, at ændringer i solstråling ikke er hvilket får skyerne til at variere fra år til år.

"Ændringer i antallet af natlysende skyer på mellembreddegrader korrelerer med morgenraketopsendelser, i overensstemmelse med transporten af ​​udstødning ved atmosfærisk tidevand," konkluderede Stevens.

"Denne forskning, der relaterer ændringer i mesosfærisk skyfrekvens til raketopsendelser, hjælper os til bedre at forstå de observerede langsigtede ændringer i forekomsten af ​​disse skyer," sagde NASA Heliophysics Program Scientist John McCormack ved agenturets hovedkvarter i Washington, som bidrog til undersøgelsen.

Når atmosfæren nær Jordens overflade opvarmes, afkøles mesosfæren, og mere vanddamp ender i den øvre atmosfære. Begge effekter kan gøre det lettere for vandkrystaller at kondensere og at danne natteskyer. AIM's observationer, sammen med bestræbelser på at modellere skydannelsesprocesserne under skiftende atmosfæriske forhold, hjælper videnskabsmænd med at forstå, hvor meget ændringer i natlysende skyer naturligt induceres, og hvor meget der påvirkes af menneskelige aktiviteter. + Udforsk yderligere

Billede:Rumstationsvisning af sjældne nattelysskyer