Sviluppando diversi sistemi sperimentali innovativi, I ricercatori finanziati dall'UE ora hanno una migliore indicazione di quanta polvere cosmica entra nell'atmosfera terrestre e quale impatto ha.

Il nostro sistema solare è un luogo pieno di polvere. Mentre le comete percorrono le loro orbite e vicino al sole iniziano ad evaporare, lasciando dietro di sé una scia di polvere cosmica. Queste particelle di polvere entrano quindi nell'atmosfera terrestre a una velocità molto elevata, ovunque nell'intervallo compreso tra 40 000 e 260 000 km/h, dove si scontrano con le molecole d'aria. Questa collisione provoca quindi un riscaldamento istantaneo e una successiva fusione ed evaporazione delle particelle.

'A volte questa polvere è visibile come meteore, che è il caso di particelle di polvere superiori a 2 mm, ', afferma John Plane, responsabile del progetto CODITA. "Ma la maggior parte della massa di polvere che entra nell'atmosfera è così piccola che può essere osservata solo utilizzando radar meteorici specializzati." più così, L'aereo dice che anche se sappiamo che la polvere è lì, ci sono poche indicazioni su quanta polvere cosmica entra nell'atmosfera terrestre – il range di stime è compreso tra 3 e 300 tonnellate al giorno – e quale impatto ha.

Purificando l'aria

Il progetto CODITA sta lavorando per chiarire l'aria su questa questione. Per realizzare questo, il progetto ha lanciato due sistemi sperimentali di successo per studiare la chimica delle molecole metalliche e degli ioni prodotti dalle meteore in evaporazione. Secondo Piano, il primo sistema ha rilevato le molecole metalliche utilizzando un reattore a tubo di flusso, accoppiato a uno spettrometro di massa a tempo di volo. Il sistema utilizza radiazioni laser pulsate per ionizzare dolcemente le molecole metalliche. "Per la prima volta siamo stati in grado di studiare con successo le reazioni di specie metalliche come ossidi e idrossidi di metallo, che si sono rivelati non rilevabili con altri metodi, ' dice Aereo.

Anche il secondo esperimento ha utilizzato un tubo di flusso, questa volta con una sorgente di plasma e accoppiato a uno spettrometro di massa a quadrupolo. "Con questo sistema possiamo studiare la ricombinazione dissociativa di ioni contenenti metalli con elettroni, che è la via principale per neutralizzare gli ioni che si trovano nell'alta atmosfera, ' aggiunge Aereo.

Un bidone della polvere polare

Questi esperimenti, combinati con un modello astronomico dell'evoluzione della polvere nel sistema solare e misurazioni radar ad alte prestazioni, mostrano che circa 40 tonnellate di polvere cosmica entrano nell'atmosfera terrestre ogni giorno.

Ma allora cosa? Sicuro, la nostra atmosfera può sembrare che abbia bisogno di una bella spolverata, ma qual è l'effetto? Secondo il progetto CODITA, parecchio:"I metalli che vengono iniettati nell'atmosfera dall'evaporazione delle particelle di polvere sono la causa diretta o indiretta di una serie di fenomeni, ' dice Aereo.

Per esempio, i metalli si condensano in una polvere finissima nota come fumo meteorico, che gioca un ruolo nella formazione delle nuvole nottilucenti. Queste nuvole di ghiaccio si verificano nelle regioni polari ad un'altezza di 82 km durante i mesi estivi. "Le nuvole apparvero per la prima volta nel 1886, e la loro crescente presenza sembra essere un segnale del cambiamento climatico nell'atmosfera centrale, dove il vapore acqueo aumenta e le temperature scendono a causa dell'aumento dei livelli di gas serra - il contrario della bassa atmosfera, ' dice Aereo. "Il fumo meteorico colpisce anche le nuvole stratosferiche polari che causano l'esaurimento dello strato di ozono, e la deposizione di ferro cosmico nell'Oceano Meridionale fornisce un nutriente fondamentale per il plancton, che assorbono anidride carbonica dall'atmosfera».

Ora, grazie al lavoro svolto dal progetto CODITA, è possibile modellare gli effetti della polvere cosmica su base coerente e dal sistema solare esterno fino alla superficie terrestre. Ma l'ambito del progetto non è limitato alla Terra. Per comprendere ulteriormente gli effetti della polvere cosmica sull'atmosfera di un pianeta, il progetto esplora anche gli impatti del fumo meteorico in altri corpi del sistema solare, compresa la chimica ad alta temperatura su Venere, la formazione di nubi nottilucenti su Marte, e produzione di benzene su Titano.