¿Tiene la Tierra un problema de acumulación de polvo?
Las estimaciones varían de cuánto polvo cósmico y meteoritos ingresan a la atmósfera de la Tierra cada día, pero varían entre 5 y 300 toneladas métricas, con estimaciones realizadas a partir de datos satelitales y extrapolaciones de caídas de meteoritos. La cosa es que nadie lo sabe con certeza y hasta ahora no ha habido ningún esfuerzo coordinado real para averiguarlo. Pero una nueva propuesta de proyecto llamada Polvo Cósmico en la Atmósfera Terrestre (CODITA) proporcionaría estimaciones más precisas de cuánto material golpea la Tierra, así como de cómo podría afectar la atmósfera.
"Tenemos un enigma: las estimaciones de cuánto polvo entra varían en un factor de cien", dijo John Plane de la Universidad de Leeds en el Reino Unido. "El objetivo de CODITA es resolver esta enorme discrepancia".
Aunque consideramos que el espacio está vacío, si todo el material entre el Sol y Júpiter se comprimiera, formaría una luna de 25 km de diámetro.
Entonces, ¿cuánto de estas cosas, restos de la formación de los planetas, restos de cometas y colisiones de asteroides, etc., se encuentra con la Tierra? Las observaciones satelitales sugieren que 100-300 toneladas métricas de polvo cósmico ingresan a la atmósfera cada día. Esta cifra proviene de la tasa de acumulación en los núcleos de hielo polar y en los sedimentos de aguas profundas de elementos raros vinculados al polvo cósmico, como el iridio y el osmio.
Pero otras mediciones, que incluyen observaciones de radar de meteoros, observaciones de láser y mediciones de aviones a gran altitud, indican que la entrada podría ser tan baja como 5 toneladas métricas por día.
Conocer la diferencia podría tener una gran influencia en nuestra comprensión de cosas como el cambio climático y las nubes noctilucentes, así como el ozono y la química de los océanos.
"Si la entrada de polvo es de alrededor de 200 toneladas por día, entonces las partículas se transportan a través de la atmósfera media considerablemente más rápido de lo que generalmente se cree", dijo Plane. "Si la cifra de 5 toneladas es correcta, tendremos que revisar sustancialmente nuestra comprensión de cómo evoluciona el polvo en el Sistema Solar y se transporta desde la atmósfera media a la superficie".
Cuando las partículas de polvo se acercan a la Tierra, entran a la atmósfera a velocidades muy altas, desde 38,000 hasta 248,000 km / hora, dependiendo de si están orbitando en la misma dirección o al contrario del movimiento de la Tierra alrededor del Sol. Las partículas experimentan un calentamiento muy rápido a través de colisiones con moléculas de aire, alcanzando temperaturas muy superiores a 1.600 grados centígrados. Las partículas con diámetros superiores a aproximadamente 2 milímetros producen "estrellas fugaces" visibles, pero se estima que la mayor parte de la masa de partículas de polvo que ingresan a la atmósfera es mucho más pequeña que esta, por lo que solo se puede detectar con radares de meteoros especializados.
Los metales inyectados en la atmósfera por la evaporación de partículas de polvo están involucrados en una amplia gama de fenómenos relacionados con el cambio climático.
"El polvo cósmico está asociado con la formación de nubes" noctilucentes ", las nubes más altas en la atmósfera de la Tierra. Las partículas de polvo proporcionan una superficie para que se formen los cristales de hielo de la nube. Estas nubes se desarrollan durante el verano en las regiones polares y parecen ser un indicador del cambio climático ", dijo Plane. “Los metales del polvo también afectan la química del ozono en la estratosfera. La cantidad de polvo presente será importante para cualquier iniciativa de geoingeniería para aumentar el aerosol de sulfato para compensar el calentamiento global. El polvo cósmico también fertiliza el océano con hierro, que tiene posibles retroalimentaciones climáticas porque el fitoplancton marino emite gases relacionados con el clima ”.
El equipo de CODITA también utilizará instalaciones de laboratorio para abordar algunos de los aspectos menos conocidos del problema.
"En el laboratorio, analizaremos la naturaleza de la evaporación del polvo cósmico, así como la formación de partículas de humo meteórico, que juegan un papel en la nucleación de hielo y la congelación de las nubes estratosféricas polares", dijo Plane. “Los resultados se incorporarán en un modelo químico-climático de toda la atmósfera. Esto hará posible, por primera vez, modelar los efectos del polvo cósmico consistentemente desde el Sistema Solar exterior hasta la superficie de la Tierra ".
CODITA ha recibido una subvención de 2,5 millones de euros del Consejo Europeo de Investigación para investigar la entrada de polvo en los próximos 5 años. El equipo internacional, liderado por Plane, está compuesto por más de 20 científicos en el Reino Unido, los Estados Unidos y Alemania. Plane presentó información sobre el proyecto en la reunión de Astronomía Nacional en el Reino Unido esta semana.
Fuente: Jodrell Bank Center for Astrophysics
