Cum se formează norii? Ce influenţă au razele cosmice asupra acestora? Întrebări care au nevoie de un răspuns dacă vrem să înţelegem cum ar putea evolua clima şi care ar putea să fie efectul activităţii noastre asupra acesteia. Un experiment la CERN, Geneva, CLOUD, studiază influenţa diverşilor factori, inclusiv a fasciculelor de particule, asupra formării norilor.

 

 


La laboratorul CERN de la Geneva se studiază multe procese interesante din domeniul fizicii particulelor elementare şi al fizicii nucleare: de la bosonul Higgs la antimaterie, de la primele clipe ale Universului (plasma de quarcuri şi gluoni) la posibilă existenţa a particulelor supersimetrice. La Geneva însă se efectuează şi alt gen de experimente, care au de-a face în mod direct cu viaţa noastră de zi cu zi. Printre acestea se numără şi interesantul proiect CLOUD (Cosmic Leaving Ootdoor Droplets), care studiază influenţa diverşilor factori în formarea norilor în condiţii diverse de presiune şi temperatură.

Ce anume face CLOUD?

Încă din anii  ’70 a fost avansată ipoteza că razele cosmice, particule care ajung pe Pământ din Univers (în mare parte protoni care pot avea energii foarte mari), ionizând atomii din moleculele din aer, ar produce ioni în jurul cărora s-ar putea condensa particulele de aerosol existente în atmosferă.

 

 

Aerosolii sunt microparticule solide, lichide sau gazoase aflate în suspensie în atmosferă, care au dimensiuni de la câţiva nanometri (a miliarda parte dintr-un metru) la câţiva microni (a milioana parte dintr-un metru). Pot lua naştere în urma diverselor procese, printre care şi cele rezultate în urma activităţii noastre (gazele emise de animalele de la ferme, arderile din centralele electrice etc etc). Aerosolii şi modul în care aceştia evoluează în atmosferă influenţează în mod drastic clima, absorbind sau reflectând lumina de la Soare.

CLOUD studiază deci cum pot influenţa particulele cosmice condensarea aerosolilor şi evoluţia acestora, cu ajutorul unei camere (un cilindru din oţel cu un volum de circa 26 metri cubi) în care cercetătorii pun aer în condiţii de temperatură şi presiune variabile. Aerul este extrem de pur, fiind sintetizat direct din oxigen şi azot lichid.

Acest gaz (aer pur) este conţinut în camera CLOUD unde temperatura poate varia între -70 C şi +30 C, presiunea putând varia la rândul ei. În acest mod sunt reproduse condiţii din atmosferă la diverse altitudini – ajungându-se până la troposferă.

Pentru a reproduce lumina Soarelui este utilizată o lampă de ultraviolete; această lumină este necesară pentru a înţelege procesele induse de către radiaţia solară în atmosferă.

În final, pentru a simula radiaţia cosmică această cameră este supusă unui fascicul de pioni de la acceleratorul PS de la CERN Geneva. Cercetătorii pot introduce diverse tipuri de aerosoli în cantităţi variabile şi pot studia modul în care aceştia evoluează sub influenţa fascicolului  de pioni. Pot astfel înţelege, de exemplu, cum se formează şi evoluează norii, cu rezultate extrem de interesante şi importante.

S-a ajuns astfel la concluzia că urme de acid sulfuric şi vapori de amoniac la altitudini mari  pot duce rapid la formarea norilor; procesul este accelerat până la un factor 10 de razele cosmice. La altitudini joase însă aceste procese explica doar o mică parte din formarea norilor; la aceste altitudini contează mult aerosolii produşi de om, de exemplu prin arderi de cărbune sau a altor materiale fosile şi prin gazele rezultate de la animalele de la marile ferme.

CLOUD îşi va continua activitatea în următorii 10 ani cu obiectivul de a înţelege mai bine şi a caracteriza o serie de procese extrem de importante pentru evoluţia climei. Vor fi studiaţi o serie întreagă de aerosoli, în diverse concentraţii şi combinaţii. Printre aceştia un rol important îl joacă cei rezultaţi în urma activităţii umane. Vom reuşi să înţelegem mai bine ce efecte avem noi asupra climei şi cum putem să o influenţăm.

Scris de: Cătălina Curceanu
Write comments...
symbols left.
You are a guest ( Sign Up ? )
or post as a guest
Loading comment... The comment will be refreshed after 00:00.

Be the first to comment.