Questo fenomeno potrebbe aggravare il problema della spazzatura spaziale.
L’aumento dei livelli di anidride carbonica nell’atmosfera terrestre potrebbe esacerbare gli sforzi per ripulire il nostro guscio sempre più ingombrante di spazzatura spaziale in orbita. Secondo due nuovi studi, infatti, il gas serra ha contribuito in modo significativo alla contrazione dell’alta atmosfera. Questa contrazione è stata ipotizzata per decenni; ora, per la prima volta, è stato effettivamente osservata. Ciò significa che è probabile che i satelliti defunti e altri frammenti di vecchia tecnologia nell’orbita terrestre bassa rimarranno nell’area più a lungo a causa della riduzione della resistenza atmosferica, ingombrando la regione e causando problemi per i nuovi satelliti e le osservazioni spaziali. “Una conseguenza è che i satelliti rimarranno attivi più a lungo, spiega lo scienziato geospaziale Martin Mlynczak del Langle Research Center della NASA, ma i detriti rimarranno anche più a lungo e probabilmente aumenteranno la probabilità che i satelliti debbano deviare il loro percorso per evitare collisioni“. Le descrizioni dell’atmosfera terrestre generalmente fissano gli strati ad altitudini specifiche, ma la verità è che il volume di gas che circonda il nostro mondo non è statico. Si espande e si contrae in risposta a varie influenze, la più grande delle quali è probabilmente il Sole, ma neanche il Sole è statico. Attraversa cicli di attività, dall’alto, al basso e viceversa, all’incirca ogni 11 anni. Attualmente ci troviamo nel 25° ciclo di questo tipo da quando è iniziata la resa dei conti, un ciclo che è iniziato intorno a dicembre 2019. Il ciclo precedente, il numero 24, era insolitamente attenuato anche al picco dell’attività solare, e questo è ciò che ha permesso a Mlynczak e ai suoi colleghi di prendere misure della contrazione atmosferica.
La loro attenzione si è concentrata su due strati, noti collettivamente come MLT: la mesosfera, che inizia a circa 60 chilometri (37 miglia) di altitudine; e la termosfera inferiore, che inizia a circa 90 chilometri. I dati del satellite TIMED della NASA, un osservatorio che raccoglie dati sull’atmosfera superiore, hanno fornito loro informazioni sulla pressione e sulla temperatura per il MLT per un periodo di quasi 20 anni, dal 2002 al 2021. In alcuni strati inferiori dell’atmosfera, la CO2 crea un effetto di riscaldamento assorbendo e riemettendo la radiazione infrarossa in tutte le direzioni, intrappolandone di fatto una parte. Nel MLT, tuttavia, parte della radiazione infrarossa emessa dalla CO2 fuoriesce nello spazio, portando efficacemente via il calore e raffreddando l’atmosfera superiore. Maggiore è la CO2, più fredda è l’atmosfera. Sapevamo già che questo raffreddamento sta causando la contrazione della stratosfera. Ora possiamo vedere che sta facendo lo stesso anche alla mesosfera e alla termosfera sopra di essa. Utilizzando i dati di TIMED, Mlynczak e il suo team hanno scoperto che la MLT si è contratta di circa 1.333 metri, ci cui circa 342 metri a causa della CO2. “C’è stato molto interesse nel vedere se possiamo effettivamente osservare questo effetto di raffreddamento e restringimento dell’atmosfera“, dice Mlynczak. “Finalmente presentiamo queste osservazioni in questo documento. Siamo i primi a mostrare il restringimento dell’atmosfera in questo modo, su base globale“. Dato che la termosfera si estende per diverse centinaia di chilometri, quei 342 metri potrebbero non sembrare molti. Tuttavia, un articolo pubblicato a settembre dalla fisica Ingrid Cnossen del British Antarctic Survey nel Regno Unito ha mostrato che il raffreddamento termosferico potrebbe comportare una riduzione del 33% della resistenza atmosferica entro il 2070. La resistenza atmosferica è ciò che aiuta i satelliti e gli stadi dei razzi a uscire dall’orbita dopo la fine delle loro missioni. Questa riduzione della resistenza aerodinamica potrebbe prolungare la durata della vita orbitale della defunta spazzatura spaziale del 30% entro il 2070, ha comunicato Cnossen. Con l’aumento del numero dei satelliti vengono lanciati nell’orbita terrestre bassa, questo diventerà un problema crescente, senza misure reali di mitigazione in vista, né per ridurre il numero di satelliti né la quantità di CO2. “Ad ogni altitudine, c’è un raffreddamento e una contrazione che attribuiamo in parte all’aumento dell’anidride carbonica“, dice Mlynczak. “Finché l’anidride carbonica aumenta all’incirca alla stessa velocità, possiamo aspettarci che anche questi tassi di variazione della temperatura rimangano pressoché costanti, a circa mezzo grado Kelvin [di raffreddamento] per decennio“.
