Et nyt forsøg med CLOUD -eksperimentet undersøger den direkte effekt af kosmiske stråler på skyer

CERNs kolossale kompleks af acceleratorer er midt i en toårig nedlukning for opgraderingsarbejde. Men det betyder ikke, at alle forsøg på laboratoriet er ophørt med at fungere. CLOUD -eksperimentet, for eksempel, har netop startet et datakørsel, der varer indtil slutningen af ​​november.

CLOUD-eksperimentet undersøger, hvordan ioner produceret af højenergipartikler kaldet kosmiske stråler påvirker aerosolpartikler, skyer og klimaet. Det bruger et specielt skyekammer og en stråle af partikler fra Proton Synchrotron til at tilvejebringe en kunstig kilde til kosmiske stråler. Til dette løb, imidlertid, de kosmiske stråler er i stedet naturlige højenergipartikler fra kosmiske objekter som eksploderende stjerner.

"Kosmiske stråler, hvad enten det er naturligt eller kunstigt, efterlade et spor af ioner i kammeret, "forklarer CLOUD -talsmand Jasper Kirkby, "men Proton Synchrotron leverer kosmiske stråler, der kan justeres over hele spektret af ioniseringshastigheder, der forekommer i troposfæren, som omfatter de laveste ti kilometer i atmosfæren. Det sagt, vi kan også gøre fremskridt med den konstante strøm af naturlige kosmiske stråler, der kommer ind i vores kammer, og det er det, vi gør nu. "

I sine 10 års drift, CLOUD har gjort flere vigtige opdagelser på de dampe, der danner aerosolpartikler i atmosfæren og kan frø skyer. Selvom de fleste aerosolpartikeldannelse kræver svovlsyre, CLOUD har vist, at aerosoler kan dannes udelukkende fra biogene dampe, der udsendes af træer, og at deres dannelseshastighed forstærkes af kosmiske stråler med op til en faktor 100.

De fleste af CLOUDs datakørsler er aerosolkørsler, hvor aerosoler dannes og vokser inde i kammeret under simulerede solforhold og kosmisk stråleionisering. Kørslen, der lige er startet, er af typen "CLOUDy", som studerer egenskaberne til is- og væske-sky-såning af forskellige aerosolarter dyrket i kammeret, og direkte virkninger af kosmisk stråleionisering på skyer.

Det nuværende løb bruger det mest omfattende udvalg af instrumenter, der nogensinde er samlet til CLOUDy -eksperimenter, herunder flere instrumenter dedikeret til måling af is- og væske-sky-såning egenskaber af aerosoler over hele området af troposfæriske temperaturer. Ud over, CERN CLOUD -teamet har bygget en ny generator af elektrisk ladede skyfrø for at undersøge virkningerne af ladede aerosoler på skydannelse og dynamik.

"Direkte virkninger af kosmisk stråleionisering på dannelsen af ​​skyer i godt vejr er stærkt spekulative og næsten fuldstændig uudforskede eksperimentelt, "siger Kirkby." Så dette løb kunne være det kedeligste, vi nogensinde har gjort - eller det mest spændende! Vi ved det ikke, før vi prøver men ved slutningen af ​​CLOUD -eksperimentet, vi ønsker at kunne svare endegyldigt på, om kosmiske stråler påvirker skyer og klimaet, og ikke efterlade nogen sten uomvendt. "