Η δημιουργία των νεφών επηρεάζεται από τις κοσμικές ακτίνες

Από σελίδα του Physics News Update 22 Νοεμβρίου 2000

Οι κοσμικές ακτίνες από τον γαλαξία μας παίζουν σπουδαίο ρόλο στον έλεγχο της συνολικής κάλυψης από νέφη πάνω από την Γη, σύμφωνα με πρόσφατες μελέτες ερευνητών στο Δανικό Διαστημικό Ινστιτούτο της Copenhagen.
Σύμφωνα με τον Henrik Svensmark του ανωτέρου Ινστιτούτου οι διεργασίες στο βάθος του διαστήματος μπορεί να επηρεάζουν το γήινο κλίμα και πως  κατά τον τελευταίο ενδεκαετή κύκλο δραστηριότητας του ήλιου, η κάλυψη της γης με νέφη ήταν συσχετισμένη περισσότερο με τη ροή κοσμικών ακτίνων προερχομένων από τον υπόλοιπο γαλαξία παρά από την ακτινοβολία του ηλίου.

Οι κοσμικές γαλακτικές ακτίνες (Galactic cosmic rays) περιέχουν κυρίως ενεργητικά πρωτόνια που εκπέμπονται από τα άστρα του γαλαξία μας, και αποτελούν την κύρια πηγή της ιονόσφαιρας που επιδράει στον σχηματισμό των νεφών. Επειδή το στρώμα των νεφών έχει μια αλληλεπίδραση και με την ηλιακή ακτινοβολία και με την θερμότητα της ατμόσφαιρας, ο συσχετισμός των κοσμικών γαλακτικών ακτίνων και των νεφών χαμηλής στάθμης δηλώνει μια σύνδεση μεταξύ των κλιματικών αλλαγών του πλανήτη μας και της ροής των κοσμικών ακτίνων. 
Προφανώς το ηλιακό μαγνητικό πεδίο αλληλεπιδράει με τις κοσμικές ακτίνες: όταν είναι ισχυρό, το πεδίο του ήλιου δεσμεύει περισσότερες κοσμικές ακτίνες, οι οποίες ιονίζουν μόρια του αέρα στη χαμηλότερη ατμόσφαιρα και κατ' αυτό τον τρόπο πιστεύεται ότι συμβάλλουν στην κάλυψη της γης με νέφη καθώς και σε άλλα φαινόμενα σχετικά με τον καιρό. Δηλαδή οι έντονες ηλιακές δραστηριότητες, οδηγούν σε ισχυρούς ηλιακούς ανέμους που   προστατεύουν την ατμόσφαιρα απο νέφη που δημιουργούνται λόγω των κοσμικών ακτίνων.

Από την άλλη μεριά, ερευνητές του Πανεπιστημίου του Leeds (Μεγάλη Βρεττανία), παρατήρησαν μια άμεση και ταχύτατη σύνδεση μεταξύ της ατμοσφαιρικής χημείας και της υπεριώδους ακτινοβολίας από τον Ήλιο.  Κατά τη διάρκεια του 97% ηλιακών εκλείψεων πάνω από το Ascot της Αγγλίας, η τοπική συγκέντρωση του όζοντος έπεσε έως και 60% των συνηθισμένων ημερήσιων επιπέδων, και γρήγορα επέστρεψαν στα συνηθισμένα επίπεδα μετά το τέλος των γεγονότων (εκλείψεων). Η μελέτη έδειξε τη δυναμική σύνδεση μεταξύ ηλιακού φωτός και της φωτοχημείας των αερίων της ατμόσφαιρας που μπορεί να συνεισφέρει στην συνολική θέρμανση του πλανήτη μας, τον σχηματισμό του smog (αιθαλομίχλης) και την όξινη βροχή.

Οι κοσμικές ακτίνες επηρεάζουν το κλίμα

Τα σωματίδια υψηλής ενεργείας των κοσμικών ακτίνων δημιουργούνται στο απώτερο διάστημα και κατά τις ηλιακές εκλάμψεις και μπορεί να έχουν μία μικρή, αλλά σημαντική επίδραση στον καιρό, αυξάνοντας τις πιθανότητες ενός συννεφιασμένου ουρανού κατά σχεδόν 20%.

Ο Gites Harrison και ο David Stephertson από το Πανεπιστήμιο του Reading της Μ. Βρετανίας, εξέτασαν μετρήσεις 50 ετών της ηλιακής ακτινοβολίας σε διάφορα σημεία σε ολόκληρη τη χώρα, γεγονός που τους έδωσε την ευκαιρία να υπολογίσουν τις καθημερινές μεταβολές στη νέφωση. Συγκρίνοντας αυτά τα δεδομένα με τον αριθμό των νετρονίων, που είναι ενδεικτικός της δραστηριότητας των κοσμικών ακτίνων, για την ίδια περίοδο, οι επιστήμονες απέδειξαν μια αναμφίβολη σχέση μεταξύ των κοσμικών ακτίνων και των νεφών.

Οι πιθανότητες να επικρατεί συννεφιά κάποια μέρα αυξάνονται κατά 20% περίπου όταν υπάρχει αύξηση της ροής των κοσμικών σωματιδίων. Όταν οι κοσμικές ακτίνες προσπίπτουν στην ατμόσφαιρα, παράγουν φορτισμένα σωματίδια τα οποία φαίνεται να ενθαρρύνουν την ανάπτυξη των σταγονιδίων των νεφών. Σε σύγκριση με τα αέρια του φαινομένου του θερμοκηπίου, η επίδραση των κοσμικών ακτίνων στο κλίμα είναι μικρή. Το γεγονός αυτό όμως θα μπορούσε να βοηθήσει στην εξήγηση ορισμένων από τις πω μυστηριώδεις κλιματικές αλλαγές που έχουν σημειωθεί στο παρελθόν.