Hustota termosféry v letech 2008-2009 rekordně poklesla, vědci nemají vysvětlení

Autor: Libor Kukliš, Rubrika: Sluneční aktivita, Vydáno dne: 18.07.2010

http://gnosis9.net/view.php?cisloclanku=2010070008

V letech 2008 až 2009, kdy byla sluneční aktivita velmi nízká, se horní vrstva zemské atmosféry výrazně ochladila a její hustota klesla. Samotný fakt, že k tomu došlo, není překvapující. Překvapující je, že pokles hustoty byl dvakrát až třikrát větší, než by se dalo vysvětlit probíhajícím slunečním minimem. "Je to největší smrštění termosféry přinejmenším za posledních 43 let. Jde o rekord kosmického věku," řekl Dr. John Emmert z Námořní výzkumné laboratoře (Naval Research Laboratory, NRL) ve Washingtonu. Emmert je hlavním autorem zprávy zveřejněné v červnovém vydání odborného časopisu Geophysical Research Letters. Kromě Emmerta se na studii podílela i Dr. Judith Leanová z NRL a a Dr. Michael Picone z Univerzity George Masona.

Naval Research Laboratory "Děje se něco, čemu nerozumíme," připustil Emmert. Na záhadnou skutečnost upozornil 15. července americký Národní úřad pro letectví a kosmonautiku (National Aeronautics and Space Administration, NASA).

"Provozním důsledkem tohoto nového závažného zjištění je, že družice na nízké oběžné dráze včetně kosmického smetí mohou zůstat ve vesmíru déle, než se očekávalo," pokračoval Emmert.

Jedno z možných vysvětlení poukazuje na roli oxidu uhličitého. Oxid uhličitý v termosféře má totiž ochlazující účinek.

"Avšak ani tato čísla úplně nevycházejí," poznamenal Emmert. "Dokonce i když vezmeme do úvahy oxid uhličitý a použijeme naše nejlepší vědomosti toho, jak funguje coby chladivo, nemůžeme prudký pokles hustoty termosféry zcela vysvětlit."

Pokles extrémního ultrafialového záření (EUV) přicházejícího ze Slunce může vysvětlit asi 30 procent snížení hustoty. Dodatečný oxid uhličitý z antropogenních emisí zodpovídá nejméně za dalších 10 procent. Takže zbývá až 60 procent, pro něž nemáme vysvětlení.

V dokumentu zveřejněném v Geophysical Research Letters autoři konstatují, že situace je komplikovaná. Anomálie začala ještě před tím, než se sluneční aktivita dostala do nejhlubšího minima. Je zřejmé, že za tím musí být něco víc než jen vliv extrémního ultrafialové záření a koncentrace oxidu uhličitého. Je možné, že vývoj globálního klimatu mohl vést ke změnám složení termosféry. Mohly se změnit její tepelné vlastnosti a způsob, jak reaguje na vnější podněty. Mohla se zvýšit celková citlivost horní vrstvy atmosféry na sluneční záření.

"Odchylky hustoty mohou znamenat, že byl dosažen dosud neznámý klimatologický bod zvratu zahrnující energetickou bilanci a chemické zpětné vazby," napsali autoři. Svou roli mohou mít i změny v chemických a dynamických procesech v mezosféře a horní troposféře. Důležitá vodítka pro pochopení toho, co stojí v pozadí změn, by se mohla skrývat ve způsobu, jak se termosféra obnovuje. Nyní nadešel čas, kdy sluneční minimum končí, tok extrémního ultrafialového záření se zvyšuje a termosféra se rozpíná.

"Situaci budeme i nadále monitorovat," ujistil Emmert.

(K tématu viz. také článek z 22.12.2009: Hluboký útlum sluneční aktivity snížil teplotu termosféry.)


Teplotní anomálie v červnu 2010
Hustota atmosféry ve výšce 400 kilometrů a sluneční aktivita

a) kolísání hustoty termosféry (výška 400 kilometrů) v průběhu posledních čtyř slunečních cyklů
b) sluneční rádiový tok na vlnové délce 10.7 cm - ukazatel sluneční aktivity
c) pokles hustoty termosféry při posledním slunečním minimu byl o 28 procent větší než naznačoval odhadovaný trend poklesu hustoty z předchozích slunečních minim


Atmosféra
Termosféra je nejširší a nejřidší ze všech vrstev zemské atmosféry. Nachází se zhruba ve výšce 90 až 600 kilometrů.


Zdroje:
- NASA (15.07.2010, A Puzzling Collapse of Earth's Upper Atmosphere)
- Geophysical Research Letters (19.06.2010, Record-low thermospheric density during the 2008...)
- Geophysical Research Letters (09.07.2010, 4. Explaining record low atmospheric trait during solar lull)
- Naval Research Laboratory (21.06.2010, Naval Research Laboratory/George Mason University Team Observes Record-Low Densities in Upper Atmosphere)