WIIKI.RU: Образование облаков под действием космических лучей

Физика - это область естествознания, наука. Она изучает самые общие и фундаментальные закономерности, которые определяют структуру и эволюцию материальн... читать далее »

Новости по Физике

05.09.2013 16:36

Образование облаков под действием космических лучей . Физика.

В 1996 году физик Хенрик Свенсмарк (Henrik Svensmark) из Датского технического университета вместе с коллегами выдвинул гипотезу о связи космических лучей с формированием облаков.

Теория привлекала способностью решить очень важный вопрос: почему над одними частями света облака образуются, над другими — почти никогда, а над некоторыми то появляются, то нет. Для мирового климата облака, по всей видимости, являются главной причиной относительно нежарких условий на Земле и того, что планета не теряет воду.

Схема экспериментальной камеры и происходивший в ней рост ядер конденсации (иллюстрация DTU).

Разумеется, потребовались экспериментальные подтверждения. И довольно быстро удалось показать, что космические лучи действительно провоцируют образование группы молекул. Вот только существующие методы компьютерного моделирования утверждали, что такие группы не будут превышать определённого размера, то есть говорить о плотных облаках не придётся: размер возникающих в атмосфере ядер конденсации будет слишком мал, чтобы вокруг них собирался водяной пар.

Чтобы понять, что не так с моделями, датчане использовали экспериментальную камеру SKY2 объёмом 8 м³. Сначала всё вроде бы подтверждало модели химиков: в ряде случаев космические лучи действительно не давали необходимых крупных групп молекул. Но когда в новых экспериментах были использованы ионизирующие лучи других энергий, результаты стали радикально отличаться от предсказанных моделями.

Обычно формирование облаков начинается с реакции диоксида серы, находящегося в воздухе, с озоном и водяным паром, стимулируемой ультрафиолетом солнечного прохождения. В итоге образовывается серная кислота, которая группируется с молекулами водяного пара и служит центром роста капель облака.

Согласно имеющимся моделям, через некоторое время (ночью) такие группы молекул будут слишком малы, чтобы оказать влияние на погоду, создав мощные облака. Однако в камере SKY2 с использованием природных космических лучей и гамма-излучения остановки в росте конденсационных групп не наблюдалось. Возможно, в воздухе идут ещё какие-то химические процессы, подпитывающие формирование таких молекулярных групп.

«Эти результаты подтверждают нашу теорию о том, что космические лучи галактического происхождения напрямую вовлечены в формирование погоды и климата на Земле», — уверен Хенрик Свенсмарк.

Отчёт об исследовании опубликован в журнале Physics Letters A (доступен полный текст).

Источник