خطر آخرالزمانی سوختن ماهواره‌ها در جو برای زمین

زباله‌های فضایی حاصل از سوختن ماهواره‌ها می‌توانند بر میدان مغناطیسی زمین تأثیر بگذارند.

کد خبر: ۸۳۱۲۷۷

۲۷ اسفند ۱۴۰۲

به گزارش اقتصاد آنلاین به نقل از ایسنا، با پرتاب فضاپیماهای بیشتر به مدار زمین، اثرات زیست محیطی پروازهای فضایی به طور فزاینده‌ای آشکار می‌شود.

به نقل از اسپیس، افزایش تعداد ماهواره‌هایی که در جو زمین می‌سوزند، دانشمندان را سال‌هاست نگران کرده و اکنون یک مقاله جدید به بررسی این موضوع می‌پردازد که چگونه پوسته‌ای از «غبار رسانا» در اطراف سیاره زمین که ناشی از ورود مجدد ماهواره‌ها به جو است، ممکن است بر میدان مغناطیسی محافظ زمین تاثیر بگذارد.

سیرا سولتر هانت(Sierra Solter-Hunt)، فیزیکدان آمریکایی از دانشگاه ایسلند می‌گوید: سیاره ما با زباله احاطه شده است. سولتر هانت نویسنده مقاله جدیدی است که در ماه دسامبر سال ۲۰۲۳ به عنوان پیش چاپ در پایگاه آنلاین Arxiv منتشر شد و هنوز در انتظار بررسی همتایان است. از آن زمان، این مقاله بحث‌های آنلاین را برانگیخته است. سولتر هانت از این بابت خوشحال است، حتی اگر برخی، نتیجه‌گیری‌های او را اغراق آمیز بدانند.

سولتر هانت در طول تحقیقات دکترای خود در مورد «غبار پلاسما» با مشکل افزایش غلظت غبار فلزی در جو فوقانی زمین مواجه شد. او توضیح می‌دهد که گرد و غبار پلاسما از فعل و انفعالات گاز یونیزه شده‌ای که اتمسفر فوقانی زمین را می‌سازد و ذرات خاکستر میکروسکوپی باقی مانده از سوختن شهاب‌هایی که به جو سیاره ما برخورد می‌کنند و همچنین از ماهواره‌هایی که پس از تمام شدن سوخت‌شان به جو زمین برمی‌گردند تشکیل می‌شود.

شهاب‌ها از ابتدا به زمین برخورد کرده‌اند اما ترکیب شیمیایی آنها با ماهواره‌ها کاملا متفاوت است.

سولتر هانت می‌گوید: شهاب‌ها فقط حاوی مقادیر کمی از فلزات بسیار رسانا هستند. از سوی دیگر، ماهواره‌ها اساسا از فلزات ابررسانا ساخته شده‌اند.

بر اساس محاسبات، روزانه ۵۰ تُن سنگ فضایی در جو زمین تبخیر می‌شود و حدود ۴۵۰ کیلوگرم گرد و غبار باردار بر جای می‌گذارد. این سه برابر کمتر از چیزی است که یک ماهواره استارلینک با ورود مجدد به جو ایجاد می‌کند. به گفته اداره ملی اقیانوسی و جوی، در حال حاضر، روزانه حدود یک ماهواره قدیمی در جو زمین از بین می‌رود. اما از آنجایی که اپراتورهای مجموعه‌های بزرگ ماهواره‌ای مانند استارلینک شرکت خصوصی اسپیس‌ایکس به گسترش ناوگان خود ادامه می‌دهند، این تعداد افزایش خواهد یافت.

اگر اسپیس‌ایکس نسل دوم صورت فلکی استارلینک خود را با ۴۲ هزار ماهواره طبق برنامه تکمیل کند، ماهواره‌های استارلینک به تنهایی با نرخ ۲۳ مورد در روز وارد جو می‌شوند. به این دلیل که اسپیس‌ایکس پیش‌بینی می‌کند که ناوگان خود را با فضاپیماهای جدیدتر و توانمندتر به‌طور منظم ارتقا دهد.

سولتر هانت می‌گوید: این تقریبا ۲۹ تُن مواد حاصل از ورود مجدد ماهواره در هر روز را فقط از سوی ابرصورت فلکی استارلینک به همراه دارد.

این محقق گفت که با فناوری فعلی، مدل‌سازی اینکه دقیقا این مقدار ماده رسانا چگونه بر میدان مغناطیسی زمین تاثیر می‌گذارد، دشوار است.

او افزود: ماهواره‌ها بیشتر از آلومینیوم ساخته شده‌اند و آلومینیوم یک ابررسانا است. ابررساناها برای مسدود کردن، ایجاد اعوجاج یا محافظت از میدان‌های مغناطیسی استفاده می‌شوند. نگرانی من این است که در آینده، این غبار رسانا بتواند اختلالاتی در مغناطیس سپهر زمین ایجاد کند.

در حال حاضر در این نقطه، زباله‌های ساخته شده توسط انسان، گرد و غبار رسانای بیشتری نسبت به کمربندهای تشعشعی ون آلن زمین که دو ناحیه بالاتر از سیاره ما هستند که در آن ذرات باردار از خورشید تجمع می‌یابد، دیده می‌شود.

کمربند ون آلن داخلی و خارجی به ترتیب بین ۶۰۰۰ و ۱۲ هزار کیلومتر و ۲۵ هزار تا ۴۵ هزار کیلومتر گسترش یافته است. از سوی دیگر، گرد و غبار مغناطیسی ناشی از ورود مجدد ماهواره‌ها در سطح بسیار پایین‌تری در فاصله حدود ۶۰ تا ۸۰ کیلومتر بالاتر از سطح زمین انباشته شده‌اند.

سولتر هانت فکر می‌کند که آشفتگی‌های ناشی از پوسته رسانا می‌تواند حفره‌هایی را در سپر مغناطیسی محافظ زمین ایجاد کند و به طور بالقوه این امکان را فراهم کند تا تشعشعات کیهانی آسیب بیشتری به سطح سیاره ما برسانند. یک سناریوی جدی و تقریبا آخرالزمانی می‌تواند این باشد که مغناطیس سپهر ضعیف شده و به باد خورشیدی اجازه می‌دهد تا جو زمین را از بین ببرد. اتفاقی که میلیاردها سال پیش برای جو مریخ افتاد. با این حال، مطمئنا این یک تهدید فوری نیست.

سولتر هانت بیشتر نگران تاثیرات روی لایه ازن است. وقتی آلومینیوم ماهواره‌ها می‌سوزد، به اکسیدهای آلومینیوم تبدیل می‌شود که یک ماده مخرب لایه ازن شناخته می‌شود.

خطری که بقایای ابرصورت فلکی برای لایه ازون ایجاد می‌کند، پیش‌تر توسط یک گروه تحقیقاتی به سرپرستی آرون بولی، استادیار نجوم و اخترفیزیک در دانشگاه بریتیش کلمبیا، کانادا مورد بررسی قرار گرفته است.

دانشمندان، پیش‌تر در مورد افزایش غلظت خاکستر ماهواره‌ای در جو زمین و چگونگی تأثیر آن در درازمدت بر سیاره ابراز نگرانی کرده‌اند.

در ماه اکتبر سال ۲۰۲۳، گروه دیگری گزارش دادند که با استفاده از هواپیمای تحقیقاتی ناسا در ارتفاع بالا، ذراتی را که از اگزوز موشک یا زباله‌های فضایی سوخته در ارتفاع ۱۹ کیلومتری از سطح زمین می‌آیند، شناسایی کرده‌اند.

محققان فکر می‌کنند که این ذرات به دلیل اندازه کوچک‌شان یا برای همیشه در جو می‌مانند یا زمان زیادی طول می‌کشد تا دوباره روی زمین سقوط کنند. با افزایش سرعت پرتاب موشک‌ها و پروازهای ماهواره‌ای، احتمالا غلظت آنها به شدت افزایش می‌یابد.

درست مانند غلظت فزاینده گازهای گلخانه‌ای در جو زمین، عواقب آن ممکن است تنها چند دهه بعد آشکار شود.