غبار ماه، ایده ای جدید برای مقابله با گرمایش زمین

تغییرات آب و هوایی ناشی از فعالیت‌های انسان در کنار جنگ هسته‌ای یا برخورد یک سیارک بزرگ به زمین یکی از تهدیدات موجودیتی امروز در برابر زمین است. با افزایش انتشار گاز‌های گلخانه‌ای در طول قرن بیستم میلادی، جوّ زمین به جذب مقدار بیشتری از انرژی خورشید ادامه می‌دهد.

این مساله به افزایش دمای زمین، بالا آمدن سطح دریا و افزایش خشکسالی، قحطی، آتش‌سوزی‌های طبیعی و سایر پیامد‌های بوم شناختی منجر شده است.

بنا بر اعلام هیات بین دولتی تغییرات آب و هوایی (IPCC)، دمای هوای جهان تا سال ۲۰۵۰ بطور میانگین به میزان ۱.۵ تا ۲ درجه سانتی‌گراد افزایش خواهد یافت.

برای برخی از مناطق جهان، افزایش دمای هوا با استراتژی‌های درست برای انطباق و کاهش (اثرات) قابل مدیریت خواهد بود. برای برخی مناطق دیگر بخصوص در مناطق استوایی (جایی که بیشتر جمعیت جهان در آنجا زندگی می‌کند) افزایش دمای هوا شدید خواهد بود و زندگی را برای میلیون‌ها نفر از مردم سخت و غیر قابل دوام خواهد کرد.

دانشمندان از چند دهه پیش تا کنون ایده استفاده از یک سایه‌بان برای ایجاد مانع در برابر کسری از انرژی خورشید (در حدود ۱ تا ۲ درصد) پیش از رسیدن آن به جوّ زمین را بررسی کرده‌اند. اینک بر اساس تحقیق جدید محققان دانشگاه «یوتا» در آمریکا، می‌توان از غبار کره ماه برای محافظت از زمین در برابر نور خورشید استفاده کرد.

این مطالعه تحقیقی را «بن بروملی» استاد فیزیک نجومی نظری و محاسباتی و «سمیر اچ. خان» دانشجوی علوم رایانه در دانشگاه یوتا با همکاری «اسکات جی. کنیون» اخترفیزیکدان نظری در «مرکز اخترفیزیک هاروارد و اسیتمسونیان» انجام داده‌اند.

این مقاله که به تازگی در نشریه PLOS Climate منتشر شده است، خصوصیات انواع مختلف ذرات غبار، کمّیت مورد نیاز و بهترین مدار مناسب برای سایه انداختن و محافظت از زمین را توصیف می‌کند.

بر اساس این مفهوم (ایده)، سایه‌بان خورشیدی باید در «نقطه لاگرانژی L ۱» (L ۱ Lagrange Point) بین زمین و خورشید مستقر شود تا اطمینان حاصل شود که سایه‌بان در یک مدار پایدار بین زمین و خورشید باقی خواهد ماند و محافظت دائمی را تامین خواهد کرد.

محققان دانشگاه یوتا برای تحقیقات خود از یک تکنیک مورد استفاده برای مطالعه نحوه تشکیل سیارات پیرامون ستارگان دوردرست استفاده کردند. بر اساس «فرضیه سحابی یا میغ‌واره‌ای» (Nebular Hypothesis) حلقه‌هایی از غبار و گاز به دور ستاره‌های جوان یا نوظهور می‌چرخند و در نهایت به هم پیوسته شده و سیاره جدیدی را شکل می‌دهند.

این حلقه‌ها حائل نور آن ستاره می‌شوند و آن را به شکل گرما ساطع می‌کنند و ستاره‌شناسان با استفاده از تلسکوپ‌های مادون قرمز آن را مطالعه می‌کنند. بروملی از دانشگاه یوتا در بیانیه‌ای گفت: این مساله در واقع بذر ایده ما بود. اگر ما مقدار کمی از مواد را در مدار خاصی بین زمین و خورشید قرار دهیم و سپس آن را متلاشی کنیم می‌توانیم با مقدار کمی جرم ماده مانع عبور مقدار زیادی از نور خورشید شویم. این تیم تحقیقاتی سپس ایده خود را در مورد غبار کره ماه به کار گرفت و دریافت خصوصیات غبار ماه مناسب استفاده به عنوان سایه‌بان در برابر خورشید است.

آن‌ها همچنین با انجام شبیه‌سازی‌های رایانه‌ای مسیر‌های مناسب را برای قرار دادن غبار در مدار L ۱ شناسایی کردند. در این بررسی‌ها یک مشکل شناسایی شد و آن اینکه غبار ایجاد شده در مدار به علت وجود باد‌های خورشیدی، تشعشعات و گرانش اجرام مختلف سماوی در منظومه خورشیدی به سادگی دچار پراکندگی خواهد شد.

این تیم از این رو نتیجه‌گیری کرد که این کار نیازمند یک عرضه بی‌پایان از غبار است؛ به این معنی که هر چند روز یک بار باید غبار جدیدی وارد مدار شود تا سایه‌بان ادامه داشته باشد.

یکی از گزینه‌های مطرح شده پرتاب غبار از سطح ماه به سمت خورشید است که این راهکار از لحاظ هزینه مقرون به صرفه‌تر است. به علت گرانش یا جاذبه ضعیف‌تر ماه تنها لازم است راکتی به سرعت ۲.۳۸ کیلومتر در ثانیه برسد تا از جاذبه ماه بگریزد در حالی که این سرعت برای زمین ۱۱.۲ کیلومتر بر ثانیه است.

این خبری امیدوارکننده است؛ زیرا غبار مورد نیاز برای ارسال از کره ماه به مداری بین زمین و خورشید با غبار ناشی از کار در یک معدن روی زمین برابر است.

 محققان تاکید می‌کنند که این مطالعه تاثیرات بالقوه این استراتژی‌ها را بررسی کرده و امکان‌پذیر بودن یا ناممکن بودن آن‌ها را ارزیابی نکرده است.

آن‌ها همچنین می‌گویند این سناریو‌های بررسی شده منجر به تاثیر سرمایشی و ایجاد عصر یخبندان مصنوعی روی زمین نخواهند شد. از آنجا که تشعشعات خورشید بطور طبیعی غبار را پراکنده می‌سازد، در صورت تامین نشدن مداوم و منظم غبار، این سایه‌بان از بین خواهد رفت.

منبع: یونیورس تودی