Ônibus espacial Discovery na plataforma de lançamento. Crédito de imagem: NASA. Clique para ampliar.
Um novo estudo, financiado em parte pelo Laboratório de Pesquisa Naval e pela Administração Nacional de Aeronáutica e Espaço (NASA), relata que a exaustão do ônibus espacial pode criar nuvens de alta altitude sobre a Antártida poucos dias após o lançamento, fornecendo informações valiosas sobre os processos de transporte global em a termosfera inferior [mhs1]. O mesmo estudo também descobriu que a pluma de escape do motor principal do ônibus espacial carrega pequenas quantidades de ferro que podem ser observadas do solo, a meio mundo de distância.
A equipe internacional de autores do estudo, publicada na edição de 6 de julho da Geophysical Research Letters, usou a missão STS-107 Shuttle como um estudo de caso para mostrar que os gases de escape liberados na termosfera mais baixa, a cerca de 110 quilômetros de altitude, podem formar a Antártica. nuvens mesosféricas polares (PMCs). A termosfera é a camada mais alta da nossa atmosfera, com a mesosfera (entre 50-90 quilômetros acima da Terra), estratosfera e troposfera abaixo.
Novas observações apresentadas pela equipe de pesquisa do Global Ultraviolet Imager (GUVI) no satélite Thermosphere, Ionosphere, Mesosphere, Energetics and Dynamics (TIMED) da NASA revelam o transporte do escape STS-107 para o hemisfério sul apenas dois dias após o lançamento em janeiro de 2003 . A água do escapamento levou a uma explosão significativa de PMCs durante o verão polar sul de 2002-2003, observada pelo experimento de satélite Solar Backscatter Ultraviolet (SBUV). O transporte inter-hemisférico seguido pela formação do PMC antártico foi inesperado.
Os PMCs, também conhecidos como nuvens noctilucentes, aparecem perto de 83 quilômetros de altitude e são constituídos por partículas de gelo de água criadas por processos microfísicos de nucleação, condensação e sedimentação. Eles normalmente aparecem na mesosfera polar gelada do verão, onde as temperaturas caem abaixo de 130? Kelvin (-220? F). Pouco se sabe sobre os processos específicos que levam à formação de PMC.
De acordo com o principal autor do estudo, Dr. Michael Stevens, físico de pesquisa da E.O. No Hulburt Center for Space Research do Laboratório de Pesquisa Naval, a pesquisa produziu vários resultados científicos inovadores.
"Esta pesquisa é empolgante, pois amplia uma nova explicação para a formação dessas nuvens, demonstrando o efeito global de uma pluma de exaustão Shuttle em uma região da atmosfera que tradicionalmente não é bem compreendida", disse Stevens.
Alguns acreditam que o impacto da mudança antropogênica na atmosfera mais baixa se reflete nessas nuvens atmosféricas superiores. Embora historicamente os PMCs tenham sido vistos apenas na região polar, nos últimos anos os PMCs foram detectados em latitudes mais baixas até o sul de [mhs2] Colorado e Utah, renovando o interesse e provocando debates sobre as implicações. No entanto, as conclusões deste trabalho "questionam a interpretação do impacto das tendências do PMC do final do século XX apenas em termos de mudanças climáticas globais", disse Stevens. A equipe conclui que a água da pluma de escape de um ônibus espacial pode contribuir de 10 a 20% para as PMCs observadas durante uma temporada de verão na Antártica.
Um dado importante que confirmou a chegada da pluma na Antártida foi a observação terrestre de átomos de ferro perto de 110 km. A presença de ferro nessa altitude originalmente deixou os cientistas perplexos, porque não há uma fonte natural conhecida lá. Os dados sugerem que o ferro ablado ou vaporizado pelos principais motores do ônibus espacial foi transportado junto com a coluna d'água, chegando à Antártica três a quatro dias após o lançamento em janeiro de 2003. A pluma de água e a presença de ferro demonstram que o vento médio para o sul inferido a partir dos dados da equipe é muito mais rápido do que o obtido em modelos de circulação global ou em climatologias de vento.
"Isso nos diz algo novo e empolgante sobre o transporte nessa região da atmosfera", disse Stevens. “Pode ser tão rápido que uma pluma de lançadeira pode formar gelo sobre a Antártica antes que outros processos de perda possam realmente ter efeito. Devemos tomar muito cuidado ao interpretar as implicações de longo prazo nas observações e características dessas nuvens, devido a essa contribuição do ônibus espacial e à potencial contribuição de muitos outros veículos de lançamento menores. ”
A NRL e a NASA financiaram o estudo, com contribuições da National Science Foundation, da British Antarctic Survey em Cambridge, Reino Unido, e da Universidade de Illinois, Urbana-Champaign. Outros pesquisadores do estudo incluem Robert Meier, da Universidade George Mason, Fairfax, Va .; Xinzhao Chu, da Universidade de Illinois, Urbana-Champaign; Matthew DeLand, da Science Systems & Applications, Inc., Lanham, Maryland; e John Plane, da Universidade de East Anglia, Norwich, Reino Unido.
Fonte original: Comunicado de imprensa da NRL
