راز «ابرهای شب تاب» گشوده شد

* دانشمندان طی پژوهشی تازه دریافته اند که ابرهای شب تاب ریشه ای زمینی: "گاز متان"
و پیوندی هم با فرازمین: "دود شهاب ها" دارند.

ابرهای کمیاب و اسرارآمیزی که آنقدر درخشانند که در آسمان شبانگاه هم دیده می شوند، از نخستین باری که بیشتر از یک سده پیش کشف شدند تاکنون همگان را شگفت زده و سر در گم ساخته اند، ولی اکنون دانشمندان یک عنصر کلیدی کیهانی برای این ابرهای شب تاب یافته اند: "دود" شهاب هایی که در جو زمین می سوزند.

فضانوردان سالکن ایستگاه فضایی بین المللی این عکس را در ۱۳
ژوییه ی ۲۰۱۲ از ابرهای شب تاب نزدیک بالای جو زمین گرفتند.
تصویر بزرگ تر
ابرهای آبی-سفیدی که به شکلی رازگونه در آسمان نیمه تاریک می‌درخشند به نام ابرهای noctilucent یا شب تاب (NLCs) خوانده می شوند. این ابرها معمولن در جو حدود ۸۰ تا ۸۵ کیلومتر (۵۰ تا ۵۳ مایل) بالاتر از سطح زمین تشکیل می شوند، در ارتفاع هایی آنقدر بلند که می توانند حتی پس از خزیدن خورشید به پشت افق نیز نور آن را بازبتابانند.

دانشمندان در پژوهشی تازه دریافته اند که ابرهای شب تاب پیوندی با فرازمین دارند.

جیمز راسل، یک دانشمند علوم جوی در دانشگاه همپتون در همپتون ویرجینیا طی بیانیه ای گفت: «ما ذراتی از "دود شهاب" در ابرهای شب تاب یافتیم. این کشف از نظریه ای پشتیبانی می کند که بر پایه‌ی آن، غبارِ شهاب یک هسته می سازد و ابرهای شب تاب به گرد آن هسته شکل می گیرند.»

راسل بازرس اصلی ماهواره ی "وای شناسی یا آئرونومی ِ یخ های میانکره" (AIM) در ناسا است. این ماهواره برای بررسی ابرهای موجود در لبه ی فضا در مناطق قطبی زمین طراحی و ساخته شده. [این جلوه های درخشان و آبگینه وار به نام ابرهای مزوسفری یا میانکره ای قطبی نیز شناخته می شوند - م] (اینفوگرافی: جو زمین از بالا تا پایین)

رهبر این پژوهش، مارک هرویگ از شرکت هوافضای GATS در بیانیه ای می گوید: «ما با بهره از پوشیدگی خورشیدی AIM برای آزمایش یخ ها (SOFIE) دریافتیم که حدود ۳% هر یک از بلورهای یخ موجود در یک ابر شب تاب، شهاب سنگی است.»

دود ناشی از شهاب ها
بخش درونی منظومه ی خورشیدی ما پر است از شهابگون هایی با اندازه های از تکه های بزرگ سنگ گرفته تا ذرات میکروسکوپی غبار. زمین همچنان که در مدارش جابجا می شود، این مواد را هم می روبد (جاروب می کند). شهابگون ها با برخورد و ورود به جو زمین، می سوزند و ابری از ذرات ریز پشت سر خود به جا می گذارند که در بلنداهای ۷۰ تا ۱۰۰ کیلومتری (۴۳ تا ۶۰ مایلی) بر فراز سطح زمین شناور می شود.

پژوهشگران می گویند این تصادفی نیست که ابرهای شب تاب در همین ناحیه ی دود شهاب ها شکل می گیرند. ذرات غبار در فرآیندی به نام "جوانه زنی" یا "هسته سازی" (nucleation)، به مولکول های آب می چسبند و مولکول های آب هم [به گرد غبار] توده شده و بلورهای یخ را پدید می آورند.

هسته سازی در لایه های پایین تر جو زمین پدیده ای معمولیست؛ در آن جا غبار می تواند همان نقش نقاط "هسته ای" را برای بلورهای یخ، قطره های آب و دانه های برف بازی کرده و باعث جمع شدن و رشد آن ها دور خودش شود. ولی دانشمندان به ویژه از این رو به بررسی عامل های هسته سازی برای ابرهای شب تاب علاقمندند که این ابرها در لبه ی فضا شکل می گیرند، جایی که فشار هوا نزدیک به وضعیت خلا است. در چنین شرایطی حتی برخورد دو مولکول آب هم غیرعادیست، چه رسد به این که به هم بچسبند.

ولی به گفته ی دانشمندان، شاید دود شهاب ها حلقه ی گمشده را فراهم سازد. پژوهشگران بر پایه ی داده های AIM تعیین کردند که بلورهای یخ می توانند دور غبار شهاب گرد آمده و تا اندازه های تقریبی ۲۰ تا ۷۰ نانومتر بزرگ شوند. مثال ابرهای سیروس این مساله را روشن تر می کند. به گفته ی مقامات ناسا، ابرهای سیروس در لایه های پایین تر جو شکل می گیرند، جایی که آب فراوانست و بلورهایی دارد ۱۰ تا ۱۰۰ برابر بزرگ تر.

این بلورهای کوچک یخ همچنین دلیل رنگ آبی کهربایی ابرهای شب تاب را هم بیان می کنند. ذرات کوچک معمولن طول موج‌های کوتاه طیف نور (آبی) را بیش از طول موج های بلند (سرخ) می پراکنند. بنابراین از چشم انداز ما که روی سطح زمینیم، هنگامی که باریکه ای از نور خورشید به یک ابر شب تاب می خورد، آنچه که به چشم ما می رسد رنگ پراکنده شده ی آبی است.

با یک فوران آغاز شد
ابرهای شب تاب از زمانی که برای نخستین بار در اواخر سده ی ۱۹ میلادی تشخیص داده شدند تاکنون یک راز بوده اند. در سال ۱۸۸۵، حدود دو سال پس از فوران آتشفشان کراکاتوآ (Krakatoa) در اندونزی، مردم سراسر زمین بیننده ی غروب هایی تماشایی شدند.

اغلب از یک آلمانی به نام تـ. و. بکهاوز به عنوان کسی یاد می شود که پس از این که شبی آنقدر بیرون ماند تا گرگ و میش هوا جایش را به تاریکی داد، ابرهای شب تاب را کشف کرد. بکهاوز متوجه رشته های شبحگون تابناک و آبی رنگی بر پهنه ی آسمان سیاه و تاریک شد. در آن هنگام، دانشمندان دلیل این پدیده ی شگفت انگیز را غبارهای آتشفشانی پنداشتند.
این گرافیک نشان می‌دهد که چگونه متان، یک گاز گلخانه‌ای، باعث
فراوان تر شدن آب در بالای جو زمین می شود. این آب به گرد
"دود شهاب ها" یخ می زند و ابرهای یخی شب تاب را پدید می آورد.

هنگامی که غبار خاکستر کراکاتوا فرو نشست و غروب های تماشایی پایان پذیرفتند، ابرهای شب تاب همچنان باقی ماندند و تا امروز هم می توان آن ها را دید. چنانچه مقامات ناسا می گویند، پژوهشگران هنوز هم از بابت نقش خاکسترهای کراکاتوا در دیده شدن اولیه ی ابرهای شب تاب اطمینان ندارند.

رازهای دیگر این ابرهای تابنده در شب هم دانشمندان را به سر خاراندن وا داشته، از جمله این که چرا درخشان و گسترده اند.

در سده ی ۱۹ میلادی، ابرهای شب تاب تنها در عرض های جغرافیایی بالا دیده می شدند ولی به گفته ی ناسا به تازگی در جاهای جنوبی تری، تا کلرادو، یوتا و نبراسکا هم دیده شده اند.

به گفته ی راسل، دلیل این امر تغییرات آب و هوایی است. متان، که از دفن زباله، سامانه های گاز طبیعی و نفتی، فعالیت های کشاورزی و معدنکاوی سرچشمه می گیرد، از سده ی ۱۹ تاکنون بر فراوانیش در جو زمین افزوده شده است. نقش متان در افزایش شکل گیری ابرهای شب تاب دریافته شده است.

راسل می گوید: «هنگامی که متان به سوی لایه های بالای جو می رود، در اثر یک رشته واکنش های پیچیده اکسیده شده و بخار آب می سازد. این بخار آب اضافی سپس برای ساخت بلورهای یخ جهت ابرهای شب تاب آماده خواهد بود.»

اگر چنین باشد، پس ابرهای شب تاب می توانند شاخص و نشانه ای برای وجود متان باشند که یکی از گازهای گلخانه ای اصلی به شمار می رود. راسل می گوید: «ابرهای شب تاب شاید بیگانه به نظر بیایند ولی آن ها چیزی بسیار مهم و ارزشمند درباره ی سیاره ی خودمان به ما می گویند.»
واژه نامه:
smoke - meteor - Earth -noctilucent clouds - NLCs - sun - extraterrestrial - James Russell - NASA - Aeronomy of Ice in the Mesosphere - AIM - Solar Occultation for Ice Experiment - SOFIE - Mark Hervig - GATS - meteoroid - nucleation - vacuum-state - water molecule - wavelength - volcano - Krakatoa - T.W. Backhouse - climate change - Methane - landfill - natural gas - petroleum - greenhouse gas - planet - International Space Station

منبع: SPACE.com

0 دیدگاه شما:

Blogger template 'Browniac' by Ourblogtemplates.com 2008

بالای صفحه