Zmiany klimatyczne pogarszają niebo dla astronomii

Zanieczyszczenie światłem. Pociągi satelitarne i zakłócenia częstotliwości radiowych. Wkraczanie do cywilizacji. To wszystko stanowi zagrożenie dla astronomii naziemnej. Ale czy ktokolwiek pomyślał, że globalna zmiana klimatu może siać spustoszenie w obserwatoriach? Okazuje się, że odpowiedź brzmi „tak”.

Wszyscy znamy prognozy dotyczące globalnej zmiany klimatu. Spowoduje, że gorące miejsca będą cieplejsze, zimne zimniejsze, a w miejscach na całej planecie będzie nieprzewidywalna pogoda. Z ekonomicznego punktu widzenia jego skutki już uderzają w światowy handel i zmieniają warunki życia milionów ludzi. I nieuchronnie zmieni astronomię i miejsca, w których astronomowie wykonują swoją pracę.

Obserwatoria potrzebują suchego, czystego powietrza

Obserwacje z teleskopów naziemnych są niezwykle czułe na lokalne warunki atmosferyczne. Większość obserwatoriów znajduje się wysoko nad poziomem morza. Mniej atmosfery do podglądania oznacza lepsze dane astronomiczne. Są też inne czynniki. Na przykład obserwatoria na Wielkiej Wyspie Hawajów znajdują się na szczycie wulkanu o wysokości 4000 metrów. Instrumenty czułe na podczerwień, takie jak te w obserwatoriach Subaru i Gemini, działają tam bardzo skutecznie. Dzieje się tak, ponieważ w powietrzu na dużych wysokościach jest tak mało pary wodnej, że światło bliskiej podczerwieni może się przez nie przedostać. Wiele teleskopów buduje się również na pustyniach, które również mają mniej pochmurne noce i mniejszą zawartość pary wodnej. Te miejsca obserwacyjne są znacznie bardziej wrażliwe na zmiany klimatu. Złe warunki wpłyną niekorzystnie na obserwatoria na długo przed upływem okresu ich eksploatacji.

Kiedy te miejsca były planowane i budowane, komisje selekcyjne zajmowały się tylko krótkoterminowymi analizami atmosferycznymi (np. danymi pogodowymi z około pięciu lat). Wykorzystali również starsze modele klimatyczne do prognozowania przyszłych warunków na stanowiskach. Ponieważ astronomia mierzy się z wyzwaniami globalnych zmian klimatycznych, wygląda na to, że będzie musiała poprawić kryteria wyboru lokalizacji i przyjrzeć się długoterminowym prognozom klimatycznym.

Do takiego wniosku doszedł zespół naukowców, kierowany przez Caroline Haslebacher z Uniwersytetu w Bernie i Narodowego Centrum Kompetencji w Badaniach Naukowych (NCCR) PlanetS. Przeanalizowali warunki środowiskowe w wielu miejscach na świecie. Grupa przyjrzała się również procesowi wyboru lokalizacji dla każdego obiektu. Członkowie zespołu zalecają, aby planiści wykorzystywali dłuższe ramy czasowe i nowsze modele klimatyczne do przewidywania warunków atmosferycznych w nowych lokalizacjach.

Obserwatoria zmian klimatu i naziemne

Jak więc zmieni się sytuacja w astronomii w dobie antropogenicznych zmian klimatycznych? Po pierwsze, globalne ocieplenie powoduje, że do atmosfery trafia więcej wody. Mówiąc konkretnie, duże obserwatoria astronomiczne od Hawajów po Wyspy Kanaryjskie, Chile, Meksyk, RPA i Australię odnotują wzrost temperatury i zawartości wody w atmosferze do 2050 r. Zmiany te wpłyną na czas obserwacji i jakość danych uzyskać.

Obecnie obserwatoria astronomiczne są zaprojektowane do pracy w obecnych warunkach terenowych i mają tylko kilka możliwości adaptacji. Potencjalne konsekwencje warunków klimatycznych dla teleskopów obejmują zatem większe ryzyko kondensacji z powodu zwiększonego punktu rosy lub nieprawidłowego działania systemów chłodzenia, co może prowadzić do większych turbulencji powietrza w kopule teleskopu.powiedział Haslebacher, główny autor badania.

Jest prawdopodobne, że technologia i praktyki obserwacyjne w obecnych obiektach mogą dostosować się do tych warunków w krótkim okresie. Jednak w przypadku przyszłych obserwatoriów planiści powinni stosować lepsze modele atmosferyczne w kryteriach wyboru lokalizacji. Haslebacher wskazuje, że lepsze dane są kluczem do uniknięcia degradacji astronomii naziemnej.

Chociaż teleskopy mają zwykle żywotność kilkudziesięciu lat, procesy wyboru lokalizacji uwzględniają tylko warunki atmosferyczne w krótkim okresie czasu. Zwykle w ciągu ostatnich pięciu lat – zbyt krótkich, aby uchwycić długoterminowe trendy, nie mówiąc już o przyszłych zmianach spowodowanych globalnym ociepleniem.powiedziała.

Co dalej z obserwatoriami w dobie zmian klimatycznych?

Fakt, że dawni planiści nie brali pod uwagę skutków zmian klimatycznych, nie był po prostu przeoczeniem. Musieli planować na podstawie posiadanych informacji. Współautorka badania Marie-Estelle Demory (z Akademii Wyss na Uniwersytecie w Bernie w Szwajcarii) wskazuje, że najnowocześniejsze modele klimatyczne są niezwykle ważne dla przyszłych stanowisk obserwacyjnych.

Dzięki wyższej rozdzielczości globalnych modeli klimatycznych opracowanych w ramach projektu PRIMAVERA Horyzont 2020 byliśmy w stanie z dużą wiernością zbadać warunki w różnych miejscach na świecie. To jest coś, czego nie byliśmy w stanie zrobić z konwencjonalnymi modelami. Modele te są cennymi narzędziami pracy, którą wykonujemy w Akademii Wyss.powiedziała.

Globalne zmiany klimatyczne nie odchodzą. To coś, z czym wszyscy będziemy musieli się zmierzyć w nadchodzących dziesięcioleciach. Dla astronomów to kolejne wyzwanie, z którym muszą się zmierzyć. Według Haslebachera dane są po to, aby pomóc.

To pozwala nam teraz z całą pewnością stwierdzić, że antropogeniczne zmiany klimatu muszą być brane pod uwagę przy wyborze lokalizacji dla teleskopów nowej generacji oraz w budowie i konserwacji obiektów astronomicznych.powiedziała.

______________________
Spodobał Ci się wpis ? To postaw kawę


Zostań Patronem !

_______________________
Informacje bezpośrednio na Twoją skrzynkę mailową