I cambiamenti climatici associati al riscaldamento globale possono influenzare le osservazioni astronomiche. Questo è il risultato di uno studio che ha coinvolto scienziati dell'Università di Colonia. Il team di ricerca internazionale ha studiato una serie di parametri climatici al Very Large Telescope (VLT) al Paranal nel deserto di Atacama in Cile, dove l'Osservatorio europeo meridionale (ESO) gestisce i suoi telescopi. Tra l'altro, il team ha valutato i dati per la temperatura, velocità e direzione del vento, e il contenuto di vapore acqueo nell'atmosfera per un periodo di diversi decenni. Ciò ha rivelato un aumento delle temperature al di sopra della media mondiale e anche un aumento della sfocatura dell'immagine a causa della turbolenza dell'aria, il cosiddetto seeing.

Lo studio "L'impatto del cambiamento climatico sulle osservazioni astronomiche" è stato pubblicato nell'attuale numero di Astronomia della natura e può essere visualizzato online. I suoi risultati non sono importanti solo per gli astronomi per adattare le loro osservazioni alle mutevoli condizioni ambientali, ma deve essere preso in considerazione anche quando si pianificano nuovi grandi telescopi, come l'Extremely Large Telescope (ELT), che è attualmente in costruzione vicino al Paranal.

Nello studio sono stati coinvolti gli scienziati di Colonia, la professoressa Susanne Crewll e Christoph Böhm dell'Istituto di geofisica e meteorologia. Nel passato, avevano già esplorato vari aspetti del passato, clima presente e futuro nel sito del telescopio nell'ambito del Collaborative Research Center 1211 "Earth—Evolution at the Dry Limit". La prima autrice dell'articolo è Faustine Cantalloube del Max Planck Institute for Astronomy di Heidelberg.

I ricercatori hanno studiato la misura in cui il cambiamento climatico influisce sull'astronomia e in particolare sulla qualità delle osservazioni. Il team si è concentrato sull'Osservatorio del Paranal nel nord del Cile perché dispone di un'intera gamma di sensori ambientali che documentano le condizioni meteorologiche locali. Queste misurazioni hanno prodotto uno dei set di dati più completi degli ultimi tre decenni in un luogo in gran parte incontaminato.

Sulla base di questo set di dati, astronomi, ricercatori sul clima, scienziati dell'atmosfera, e meteorologi hanno unito le forze per identificare importanti parametri meteorologici che giocano un ruolo nella qualità delle osservazioni astronomiche. I dati hanno permesso loro di analizzare le tendenze a lungo termine su un periodo di oltre trent'anni per determinare l'impatto del cambiamento climatico sulle osservazioni future. Utilizzando quattro esempi, hanno mostrato come il cambiamento climatico stia già influenzando, o potrebbe influenzare il funzionamento di un osservatorio astronomico in futuro. Il VLT, gestito dall'ESO, è servito da esempio.

"I dati hanno mostrato un aumento di 1,5 °C della temperatura vicino al suolo negli ultimi quattro decenni presso l'Osservatorio del Paranal. Questo è leggermente superiore alla media mondiale di 1°C dall'età preindustriale, " ha affermato Susanne Crewll. Poiché il sistema di raffreddamento del telescopio originale non era progettato per condizioni così calde, la qualità delle osservazioni è sempre più messa in pericolo da turbolenze più frequenti, conseguenza dell'aumento della temperatura. L'aumento previsto di 4° C (lo scenario più pessimistico delle simulazioni climatiche ICCP) entro il prossimo secolo deve quindi essere preso in considerazione nella costruzione dell'Extremely Large Telescope (ELT) di 39 metri in un sito vicino.

In particolare, gli astronomi affrontano la sfida di una riduzione del cosiddetto 'dome seeing, " una riduzione della risoluzione dovuta alla turbolenza all'interno della cupola del telescopio. I ricercatori hanno inoltre notato un aumento della turbolenza nello strato d'aria vicino al suolo, rendendo le immagini sfocate poiché strati di aria fredda e calda con diversi indici di rifrazione si alternano più rapidamente. Però, attribuire questo al cambiamento climatico è difficile, poiché ci sono state anche modifiche costruttive. L'aumento del wind shear nell'alta troposfera in connessione con la corrente a getto porta anche a un cosiddetto "alone guidato dal vento". Questo fenomeno si verifica quando le condizioni di turbolenza atmosferica variano più velocemente di quanto il sistema di controllo del telescopio possa correggerle. Ciò limita la capacità di contrasto dello strumento e potrebbe potenzialmente limitare gli studi sugli esopianeti.Un aumento del vapore acqueo nell'atmosfera inoltre potrebbe portare ad una riduzione del segnale astronomico.

Attraverso la loro prospettiva unica sull'universo, gli astronomi sanno che l'origine della vita sulla Terra fu un processo complesso reso possibile solo dalla coincidenza di circostanze estremamente rare. Non c'è una seconda Terra nel nostro quartiere. Per questa ragione, l'attuale numero di Astronomia della natura , pubblicato il 10 settembre è dedicato al tema del clima. Il numero speciale mira a sensibilizzare l'astronomia agli aspetti climatici importanti per il lavoro degli astronomi.