De zon gaat het diepste minimum binnen dat in het hele ruimtetijdperk is waargenomen. Het grootste deel van 2018 waren er geen zonnevlekken en de UV-output van de zon is sterk gedaald. Tegelijkertijd laten de nieuwste satellietstudies zien hoe de bovenste atmosfeer van de aarde reageert op deze daling van de zonneactiviteit.
"We zien een afkoelingstrend", zegt Martin Mlynczak van NASA's Langley Research Center. “Hoog boven het aardoppervlak, aan de rand van de ruimte, verliest onze atmosfeer thermische energie. Als de huidige trends zich voortzetten, zou de aarde binnenkort een record voor kou in de ruimtetijd kunnen vestigen."
Deze resultaten werden verkregen door NASA met behulp van het nieuwste SABRE-instrument aan boord van NASA's TIMED-satelliet:
SABRE controleert de infraroodemissie van moleculen kooldioxide (CO2) en stikstofmonoxide (NO), twee sleutelelementen die een grote rol spelen in de energiebalans van de atmosfeer op een hoogte van 100-300 kilometer.
Door de infrarode gloed van CO2- en NO-moleculen te meten, kan SABRE de thermische toestand van het gas aan de uiterste rand van de atmosfeer schatten, wat onderzoekers de thermosfeer noemen.
“De thermosfeer koelt altijd af tijdens het zonneminimum. Dit is een van de belangrijkste manieren waarop de zonnecyclus onze planeet beïnvloedt”, legt Martin Mlinczak uit, die in feite het SABRE-project leidt.
Promotie video:
Terwijl de thermosfeer afkoelt, trekt deze samen, waardoor de straal van de atmosfeer van de aarde letterlijk kleiner wordt. Deze thermodynamische krimp vermindert de weerstand van satellieten in een lage baan om de aarde, waardoor hun levensduur wordt verlengd. Dit is goed nieuws.
Het slechte nieuws is dat de thermosfeer meestal ook ruimtepuin vertraagt, dus na krimp zal dit puin lange tijd in een baan om de aarde blijven. In feite is ruimtepuin dat stopt met het afremmen van de thermosfeer, over het algemeen het beste nieuws van de rest van het slechte nieuws.
Om de veranderingen die plaatsvinden in de thermosfeer visueel te volgen, bedachten Mlinchak en zijn collega's de zogenaamde TCI - de Thermosphere Climate Index, die duidelijk laat zien hoeveel warmte CO2- en NO-moleculen uitstoten in de ruimte:
Bij het interpreteren van deze TCI-visualisatie zegt Martin Mlinczak dat op dit moment de infrarood-helderheid van bijvoorbeeld NO ongeveer 10 keer minder is dan in de meer actieve fasen van de zonnecyclus.
Helaas bevinden de satellieten van het TIMED-satellietprogramma en de analogen van het SABRE-instrument zich al ongeveer 17 jaar in een baan om de aarde, dus er zijn al een eeuw geen volledige TCI-gegevens. Op basis van de gegevens van astronomen van de afgelopen decennia kunnen we echter zeggen dat de aarde het Tijdperk van Kosmische Koude ingaat, waarvan in 1940 een geschatte analoog werd waargenomen:
Onderzoekers zijn echter optimistisch, aangezien de laatste TIMED-satelliet is ontworpen voor slechts drie jaar gebruik. Vanwege de koude compressie van de thermosfeer zal de TIMED-satelliet echter heel lang in zijn baan blijven en de satelliet zal het tijdperk van de kosmische kou tot in alle details bestuderen.
