211service.com
Vi begynner å ødelegge miljøet rundt planeten vår nå også
Nasa
Økologi er studiet av forholdet mellom organismer og deres miljø. For mennesker er det et komplekst tema. Mennesker har endret jordens miljø på måter som er godt studert, men ofte dårlig forstått. Men det blir stadig tydeligere at menneskehetens innflytelse strekker seg enda lenger.
I løpet av de siste 50 årene eller så har mennesker begynt å utforske verdensrommet nær jorden, en sone som strekker seg omtrent 1 million kilometer (621 000 miles) fra jorden. Denne aktiviteten endrer miljøet. Avfall hoper seg opp i denne regionen, som menneskeheten har forurenset med radioaktive elementer og sprengt med elektromagnetisk stråling. Og i dag skisserer Elena Nikoghosyan ved Byurakan Astrophysical Observatory i Armenia faktorene som den fremvoksende vitenskapen om nær-jord-økologi trenger å ta tak i.
Det uberørte miljøet i verdensrommet nær jorden er dominert av energi fra solen. Jordens atmosfære absorberer denne energien, spesielt ved bølgelengder som tilsvarer tilstedeværelsen av molekyler som vann, karbondioksid og oksygen. Faktisk absorberer ozon nesten all strålingen med en bølgelengde mellom 200 og 320 nanometer – såkalt ultrafiolett-B-stråling.
Atmosfæren i seg selv varierer drastisk i karakter når den strekker seg bort fra jorden. Omtrent 90 % av massen ligger i sonen bare 12 kilometer (7,5 miles) fra overflaten, troposfæren. Den atmosfæriske tettheten er høyest også her, med omtrent 1019 partikler per kubikkcentimeter.
Denne tettheten synker dramatisk i høyere høyder. I ionosfæren, som strekker seg fra 30 til 1000 kilometer fra overflaten, synker tettheten fra 1013 partikler per kubikkcentimeter ved 100 kilometer til 109 ved 300 kilometer.
Selv ved disse lave tetthetene spiller disse partiklene en viktig beskyttende rolle. Jorden blir hele tiden overøst med støv og stein, som avtar når den kommer inn i ionosfæren og brenner opp.
Det som er klart er at nær-jorden-rommet er et levende, aktivt miljø som er hjemsted for et rikt utvalg av komplekse prosesser. Og mennesker begynner å påvirke det.
Den mest åpenbare virkningen av menneskehetens utforskning av verdensrommet nær jorden er mengden rusk den har etterlatt seg. I 1957 lanserte Sovjetunionen Sputnik inn i et uberørt miljø. I dag inneholder nærjordrommet mer enn 17 000 objekter store nok til å spores fra bakken, og størrelsesordener mer under denne størrelsen.
Av disse tingene er bare 6 % i form av aktive satellitter. Resten består av døde satellitter, utgåtte rakettkropper og bare rusk, mye av det fra eksplosjonen av rakettkropper når ubrukt drivstoff antennes. Det har til og med vært bevisste eksplosjoner i verdensrommet.
Den største dannelsen av romrester skjedde 11. januar 2007, da Kina ødela en nedlagt værsatellitt ved å bruke et kinetisk drepekjøretøy som ble skutt opp fra bakken. Påvirkningen skapte en sky av mer enn 150 000 ruskpartikler som spredte seg rundt jorden i en høyde av 850 kilometer. Mye av tingene er der fortsatt.
Den store frykten er at dette rusk kan utløse en Kessler-hendelse (såkalt etter NASA-forskerne som først forestilte seg det). Kesslers idé er at en partikkel av rusk kan treffe en annen, og skape mer rusk som fortsetter å ødelegge andre satellitter i en kjedereaksjon som kan gjøre verdensrommet nær jorden fullstendig ulevedyktig for satellitter.
Denne typen hendelser var temaet for filmen Tyngdekraften . Men det er på ingen måte fiktivt – risikoen er reell. Faktisk blir en hendelse av Kessler-typen stadig mer sannsynlig ettersom tettheten av romavfall øker.
Et naturlig spylingssystem holder lave jordbaner, under 400 kilometer, relativt klare: den høyere tettheten av partikler i denne sonen bremser alt i bane, og får det til å stupe til jorden. Og solen varmer opp atmosfæren og får den til å utvide seg i en 11-års syklus som rydder høyere baner også.
Men den lavere tettheten av partikler i større høyder betyr at spyleprosessen er mye langsommere. Faktisk sprengte kjernefysiske tester i den øvre atmosfæren på 1960-tallet radioaktivt materiale inn i ionosfæren som tok flere tiår å skylle bort.
Disse områdene inneholder også ubrukt rakettdrivstoff og eksos, selv om volumet er lite sammenlignet med klimagasser som slippes ut på jordens overflate. Det blir også skylt vekk relativt raskt. Imidlertid vil det sannsynligvis bli et betydelig problem på månen, den eneste kroppen som sitter kontinuerlig i verdensrommet nær jorden. Månens unike og delikate miljø blir lett skadet av rakettlandinger.
Månen har en tynn atmosfære produsert av solvinden som treffer og fordamper månens overflate. Innholdet i denne atmosfæren er dårlig forstått, men den antas å bestå av rundt 100 tonn gass totalt.
Hver Apollo-landing injiserte imidlertid rundt 20 tonn avgasser i måneatmosfæren. Denne eksosen ville ikke lett spre seg. Og den endelige virkningen av landingene på måneatmosfæren er ukjent. Men interessen for månen øker, og det er lett å forestille seg hvordan den uberørte måneatmosfæren raskt kunne erstattes med en tykk smog av eksosgasser.
Et siste aspekt ved nær-jordens rom er det elektromagnetiske miljøet. Menneskeheten pumper elektromagnetiske bølger ut i verdensrommet med en enestående hastighet. Og satellitter sender dem tilbake. Men denne aktiviteten fyller miljøet med støy som oversvømmer de naturlige signalene ved disse frekvensene. Så menneskelig aktivitet gjør det vanskeligere å se hva som er der ute.
Alt dette tyder på en interessant tilnærming fra Nikoghosyan, som sier med en viss underdrivelse: De tekniske prestasjonene til vår sivilisasjon er ledsaget av visse negative konsekvenser.
Det første trinnet i å dempe disse konsekvensene er å forstå og katalogisere dem. Og for det trengs en ny vitenskapelig disiplin sårt. Økologien til jordens nærhet vil spille en viktig rolle (selv om den sårt trenger et nytt navn - astroøkologi, kanskje?).
Men de som praktiserer det må være villige til å gå et skritt videre og holde menneskeheten ansvarlig for innvirkningen den har på dette uberørte miljøet.
Ref: arxiv.org/abs/1812.10478 : Ecology of Near-Earth Space