Kun aurinkoaktiivisuus vähenee ja heliosfääri pidättää vähemmän galaktisia säteitä, planeetan ilmasto muuttuu huomattavasti viileämmäksi.
Kosmiset säteet vaikuttavat maan ilmakehään, aiheuttaen lisääntynyttä pilvien muodostumista ja planeetan yleistä jäähtymistä. Nämä tiedot selittävät maapallon ilmaston odottamattomia heilahteluita keskiajalla ja varhaisilla nykyajoilla (mittakaavassa ne jopa ylittivät nykyisen ilmaston lämpenemisen). Esimerkiksi Venäjällä 1700-luvun alussa lunta ja pakkasta esiintyi säännöllisesti kesäkuukausina, mikä aiheutti nälänhätä ja ongelmia. Aiheeseen liittyvä artikkeli julkaistiin Nature Communications -lehdessä.
Historiallisista ja paleoklimattisista tiedoista tiedetään, että vuosina 1000-1300 AD ilmasto oli huomattavasti tavallista lämpimämpi ja 1400-1700 päinvastoin paljon viileämpi. On myös tiedossa, että viimeinen tapahtuma osui samaan aikaan auringonpilkkujen määrän voimakkaan laskun kanssa, toisin sanoen aurinkoaktiivisuuden vähentymisen kanssa. Erityiset mekanismit, jotka selittäisivät ulkoisesti etäisten ilmiöiden, kuten valaistuslamppujen, ja sen planeetan ilmaston välisen yhteyden, pysyivät kuitenkin pitkään epäselvinä.
Uuden työn kirjoittajat kokeellisesti ja matemaattisia malleja käyttämällä osoittavat, mistä tällainen yhteys voi johtua. He suorittivat kokeita, joissa eristetyn kammion ilmaa pommitettiin hiukkasilla, jotka olivat energian ja massan suhteen samanlaiset kuin kosmisten säteiden hiukkaset. Astrofysiikassa elementtihiukkasia ja atomiytimiä, jotka liikkuvat suurella energialla avaruudessa, kutsutaan kosmisiksi säteiksi. Joillakin heistä on alhaisemmat energiat (ne, jotka liikkuvat auringosta), toisilla on galaktisia kosmisia säteitä, joiden energia on riittävän korkea murtaamaan toisinaan aurinkoheliosfäärin suojan, jonka sisällä maa sijaitsee.
Kokeilujen aikana hiukkaset koputtivat elektroneja ilmamolekyylien atomista, jolloin ionisoivat ne (muuttamalla ne neutraaleista atomeista ioneiksi, joilla on sähkövaraus). Sitten ionit, sähköstaattisten voimien takia, auttavat muodostamaan voimakkaasti ilma-aerosoleja rikkihappo- ja vesimolekyyleistä ja pysyvät vakaina pitkään haihtumiseen. Tämä, samoin kuin sekundaariset törmäykset uusien ionien kanssa, jotka lisäävät niiden stabiilisuutta, auttavat aerosolikeskuksia kasvamaan kymmeniin nanometreihin. Heti kun ne saavuttavat tämän tason, ilmakehän vesihöyry alkaa tiivistyä niihin, muodostaen pisaroita. Kun tämä tapahtuu, maan tarkkailija näkee pilven muodostuvan.
Tietysti tätä varten ilmakehässä on jo oltava vesihöyryä, mutta olosuhteissa, joissa ei ole ulkoista ionivirraa, pilvien muodostuminen tapahtuu paljon harvemmin ja vakaa pilvisyys muodostuu paljon pidempään. Koska aika pilvien muodostumisesta sateeseen on molemmissa skenaarioissa hyvin samankaltainen, troposfäärin pilvien maapallon varjojen kokonaiskesto skenaariossa ioneilla on paljon pidempi kuin ilman niitä. Valkoisen värinsä takia pilvet heijastavat suurimman osan näkyvästä auringonvalosta avaruuteen, jäähdyttäen siten planeetan pintaa.
Uuden työn kirjoittajat huomauttavat, että auringon magneettisen aktiivisuuden kasvaessa (nimittäin se on vastuussa sen läiskistä) heliosfäärin magneettinen kupla heijastaa galaktisia kosmisia säteitä paljon tehokkaammin. Mutta auringosta tulevat hiukkaset eivät paljon pienemmän energiansa takia voi aiheuttaa nopeutettua pilvien muodostumista. Siksi pienen aurinkoaktiivisuuden aikana tapahtui pieni jääkausi 1400-1600. Päinvastoin, siitä lähtien ja tämän vuosisadan alkuun saakka auringon aktiivisuus on lisääntynyt, mikä kiihdytti edelleen ilmaston lämpenemistä.
Mielenkiintoista on, että laskelmien mukaan läheisessä supernoova-räjähdyksessä pilvien muodostumisprosessi on erittäin intensiivinen ja johtaa nopeasti planeetan jäähtymiseen vielä suuremmassa mittakaavassa kuin pienen jääkauden aikana. Tämä saattaa selittää joitain odottamattoman teräviä ja näennäisesti kohtuuttomia jäähdytyksiä maapallon menneisyydessä.
Mainosvideo:
IVAN ORTEGA