علماء يُحذّرون: الكربون يؤدي بلا هوادة إلى انكماش الغلاف الجوي العلوي للأرض

يمكن أن يؤدي ارتفاع مستويات ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي للأرض إلى اللجوء لمضاعفة الجهود المبذولة لتنظيف غلافنا المزدحم بشكلٍ متزايد بالنفايات الفضائية التي تدور في الفضاء.

ووفقاً لدراستين جديدتين، ساهمت الغازات الدفيئة بشكلٍ كبير في انكماش الغلاف الجوي العلوي، وهو ما افترضه العلماء منذ عقود، والآن، ولأول مرة، تمت ملاحظته بالفعل.

بعض هذا الانكماش الملحوظ أمر طبيعي، وسوف يرتد مرةً أخرى، لكن العلماء يقولون إن المساهمة التي يقدمها ثاني أكسيد الكربون ربما تكون دائمة.

وهذا يعني أن الأقمار الصناعية البائدة، وغيرها من أجزاء التكنولوجيا القديمة في المدار الأرضي المنخفض، من المرجح أن تظل في مكانها لفترة أطول بسبب إضعافنا مقاومة الغلاف الجوي، ما يؤدي إلى تشوش المنطقة والتسبب في مشاكل للأقمار الصناعية الأحدث وعمليات رصد الفضاء.

ويوضح العلماء: “إحدى النتائج ستكون أن الأقمار الصناعية ستظل تعمل لفترة أطول، وهو أمر رائع، لأن العلماء يريدون أن تظل أقمارهم الصناعية في الأعلى، لكن الحطام سيبقى أيضاً لفترة أطول ومن المحتمل أن يزيد من احتمال أن تحتاج الأقمار الصناعية وغيرها من الأجسام الفضائية القيّمة إلى تعديل مسارها لتجنب الاصطدامات”.

وتحدد أوصاف الغلاف الجوي للأرض عموماً الطبقات على ارتفاعات محددة، ولكن الحقيقة هي أن حجم الغازات المحيطة بعالمنا ليس ثابتاً، وهو يتوسع ويتقلص استجابةً لتأثيرات مختلفة، ربما يكون أكبرها تأثير الشمس.

العالم يقرر إيقاف “الثواني الكبيسة” بحلول عام 2035

وكانت الدورة السابقة، رقم 24، خافتة بشكلٍ غير عادي حتى في ذروة النشاط الشمسي، وتركز اهتمام الباحثين على طبقتين، تُعرفان معاً باسم MLT: طبقة الميزوسفير، والتي تبدأ على ارتفاع نحو 60 كيلومتراً، والغلاف الحراري السفلي، والذي يبدأ عند نحو 90 كيلومتراً.

وقدّمت بيانات من القمر الصناعي TIMED، التابع لناسا، وهو مرصد يجمع البيانات عن الغلاف الجوي العلوي، معلومات عن الضغط ودرجة الحرارة لـ MLT لمدة تقارب 20 عاماً، من 2002 إلى 2021.

وفي بعض الطبقات السفلى من الغلاف الجوي، يخلق ثاني أكسيد الكربون تأثيراً دافئاً عن طريق امتصاص وإعادة إصدار الأشعة تحت الحمراء في جميع الاتجاهات، ما يؤدي إلى محاصرة جزء منه بشكلٍ فعال.

ومع ذلك، فإن بعض الأشعة تحت الحمراء المنبعثة من ثاني أكسيد الكربون تتسرب إلى الفضاء، وتحمل الحرارة بشكلٍ فعال وتبرّد الغلاف الجوي العلوي، وكلما ارتفع ثاني أكسيد الكربون، كان الجو أكثر برودة.

والسحب الجوي هو ما يساعد الأقمار الصناعية ومراحل الصواريخ على دخول المدار بعد انتهاء مهامها، فهذا الانخفاض في السحب يمكن أن يُطيل العمر المداري للخردة الفضائية البائدة بنسبة 30 في المائة بحلول عام 2070.

ومع إطلاق المزيد من الأقمار الصناعية في مدار أرضي منخفض، ستتفاقم هذه المشكلة، مع عدم وجود تدابير تخفيف حقيقية في الأفق، إما لتقليل عدد الأقمار الصناعية، أو لتقليل كمية ثاني أكسيد الكربون.