Osoby czytające wydania polityki

„Polityka”. Największy tygodnik w Polsce.

Wiarygodność w czasach niepewności.

Subskrybuj z rabatem
Nauka

Duchy na niebie

NLC - obłoki z kosmosu

Obłoków srebrzystych pojawia się coraz więcej. To efekt zmian klimatycznych zachodzących na Ziemi. Obłoków srebrzystych pojawia się coraz więcej. To efekt zmian klimatycznych zachodzących na Ziemi. Martin Koitmäe / Wikipedia
Przypominają przezroczyste szaty unoszone wiatrem. Świecą nieziemskim blaskiem. Te srebrzyste obłoki są nadal jednym z najbardziej tajemniczych zjawisk przyrody.
Mikroskopijne drobiny wody dobrze rozpraszają światło niebieskie, dlatego NLC świecą w barwach błękitu, cyjanu i srebra.Andres Kuusk/Wikipedia Mikroskopijne drobiny wody dobrze rozpraszają światło niebieskie, dlatego NLC świecą w barwach błękitu, cyjanu i srebra.

Mimo że srebrzyste obłoki (NLC – ang. Noctilucent Clouds) występują w górnych warstwach ziemskiej atmosfery, wciąż nie wiemy, czym dokładnie są. Po raz pierwszy zaobserwowano je dwa lata po wielkiej erupcji wulkanu Krakatau (27 sierpnia 1883 r.), który wyniósł w stratosferę gigantyczne ilości pyłów i gazów, a te rozproszyły się wokół ziemskiego globu, obejmując 70 proc. jego powierzchni. Spowodowało to serię niezwykłych zjawisk optycznych w atmosferze, widzianych na całym świecie przez kilka następnych lat (m.in. Słońce przybrało zabarwienie zieleni, Księżyc w pełni świecił zaś w kolorze niebieskawym). Bezpośrednio po erupcji Krakatau przez kilka tygodni nocne niebo nad Europą było tak jasne, że można było bez przeszkód czytać gazetę. Wielu ludzi śledziło naonczas te świetliste fenomeny, a wśród nich Niemiec – Thomas Backhouse. Pewnej nocy latem 1885 r. zauważył delikatne obłoki o włóknistej strukturze świecące fluorescencyjnym światłem nisko nad północnym widnokręgiem. Ówcześni uczeni od razu powiązali te obłoki z erupcją Krakatau; jednak wulkaniczny pył w końcu opadł, a tajemnicze „duchy na niebie” pojawiają się do dziś.

NLC unoszą się 80 km nad Ziemią – siedmiokrotnie wyżej niż chmury najwyższego piętra, cirrusy. Co ciekawe – świecące obłoki srebrzyste wyglądem bardzo je przypominają. Na tym podobieństwa się kończą, gdyż na tej wysokości panuje temperatura minus 125 st. C i jest 100 mln razy bardziej sucho niż na Saharze. Jak w takich warunkach mogą tworzyć się chmury? Jedni uczeni mówią, że źródeł zjawiska należy poszukiwać w przestrzeni kosmicznej, inni – iż fenomen ma związek z emisją gazów cieplarnianych, bo występuje od czasów rewolucji przemysłowej. Wciąż są też tacy, którzy nie wykluczają wulkanicznego pochodzenia NLC. W 2007 r. NASA umieściła na orbicie okołopolarnej satelitę AIM (ang. Aeronomy of Ice in the Mesosphere) z zadaniem wyjaśnienia zagadki obłoków srebrzystych.

***

Wyniki obserwacji coraz mocniej przekonują, że za powstawanie NLC odpowiedzialne są mikroskopijne cząstki pyłu kosmicznego pochodzące z rozpadu meteorytów. – W strukturze obłoków wykryliśmy cząsteczki, które określamy mianem dymu meteorytowego – mówi James Russell z Hampton University, konstruktor satelity AIM.

Nie od dziś wiadomo, że w wewnętrznym Układzie Słonecznym, obejmującym orbity od Merkurego do Marsa, krąży niepoliczalna ilość skalnych odłamków, będących pozostałością po narodzinach naszego systemu planetarnego. Wiele z nich ma rozmiary planetoid, jednak zdecydowana większość to drobiny kosmicznego piasku. Krążąca po swej orbicie Ziemia pochłania całą masę tych cząstek liczoną w setkach ton dziennie. Spalają się one w atmosferze w postaci rozbłyskujących meteorów zostawiających smugi zdezintegrowanej materii. Nieprzypadkowo więc strefa spalania meteorów (70–120 km nad Ziemią) pokrywa się z warstwą występowania obłoków srebrzystych.

– Średnio 3 proc. masy w każdym krysztale NLC pochodzi z meteorytów – podaje Mark Hervig, koordynator eksperymentu wykazującego związek NLC z materią kosmiczną. Ziarenka meteorytowego pyłu stanowią rodzaj zalążków kondensacji cząstek wody w obszarze styku ziemskiej atmosfery z kosmosem. Zgodnie z danymi satelity AIM, w warunkach bliskich próżni mogą powstawać kryształki lodu o rozmiarach zaledwie 20 nanometrów; dla porównania – zwyczajne, dzienne obłoki składają się z kryształków nawet 100 razy większych.

Mikroskopijne rozmiary cząsteczek NLC przynoszą odpowiedź na pytanie o ich niezwykły kolor i fluorescencyjną naturę. Otóż drobiny zawierające zestaloną wodę świetnie rozpraszają światło niebieskie – w przeciwieństwie do czerwonego. Kiedy więc promienie Słońca napotykają warstwę kosmicznych obłoków, odbite od nich światło trafia do naszych oczu w barwach błękitu, cyjanu i srebra.

Kluczową rolę w obserwacjach NLC odgrywa pora roku. Zimą Słońce wędruje po niebie nisko nad widnokręgiem, a po zachodzie zanurza się głęboko, przez co noce są ciemne i długie. Latem jest odwrotnie. W Polsce – o czym mało kto wie – w czasie przesilenia letniego mamy białe noce. W rozumieniu astronomicznym jest to czas, kiedy Słońce w swej wędrówce po sklepieniu niebieskim nie chowa się za horyzontem głębiej niż pod kątem 18 stopni. W praktyce oznacza to, że od momentu zachodu aż do wschodu północny widnokrąg jest permanentnie rozświetlony. Widać to z dala od miejskich świateł, zwłaszcza nad Bałtykiem. Wtedy pojawia się okazja do udanego polowania na obłoki srebrzyste (najlepiej w okolicach Władysławowa i Rozewia – patrz ramka).

***

Teoria dymu meteorytowego wyjaśnia wiele tajemnic NLC, ale zagadką pozostaje pytanie: dlaczego z upływem dekad obłoki srebrzyste stają się coraz jaśniejsze i zwiększają zasięg występowania? W końcówce XIX w. zjawisko znane było głównie mieszkańcom rejonów podbiegunowych Skandynawii i Kanady. Z czasem fenomen zaczął być dostrzegalny z krajów leżących bardziej na południe (w tym z Polski), zaś obecnie NLC bywają widoczne z szerokości geograficznej Węgier oraz takich stanów USA, jak Kolorado i Nebraska.

Zdaniem Jamesa Russella, przyczyną są zmiany klimatyczne związane z aktywnością przemysłową człowieka, której skutkiem jest wzmożona emisja do atmosfery gazów cieplarnianych. Jednym z nich jest metan, będący produktem m.in. spalania paliw, intensywnej hodowli zwierząt i składowania rosnącej ilości odpadów na wysypiskach. – Z obserwacji satelity AIM wynika, że to metan „napędza” NLC – mówi James Russell. Kiedy cząsteczki tego gazu dostają się do wyższych warstw atmosfery, ulegają utlenianiu w serii złożonych reakcji chemicznych. Ich produktem jest para wodna. Ta z kolei zasila obłoki srebrzyste, pozwalając im się rozbudowywać i rozprzestrzeniać. NLC mogą przypominać UFO, ale w rzeczywistości mówią nam coś bardzo ważnego o zachowaniu się naszej planety – podsumowuje Russell.

Tegoroczny sezon obłoków srebrzystych rozpoczął się o tydzień wcześniej, niż przewidywali uczeni. Ponad sto lat obserwacji zjawiska wykazało pewną zależność: w okresie maksimum aktywności Słońca NLC słabną. Najnowsze raporty mocno zachwiały tą regułą. Jesteśmy bowiem w przededniu słonecznego maksimum, a obłoki srebrzyste mają się świetnie.

Spodziewaliśmy się czegoś wręcz przeciwnego – wyjaśnia Cora Randall z University of Colorado. – Jedyne, czego mogliśmy oczekiwać w 2013 r., to spóźnione nadejście sezonu polowań na NLC, a spotyka nas niespodzianka. Łowcy fenomenu zacierają ręce: czy czeka nas niespotykany wysyp obłoków srebrzystych? Przekonajmy się na własne oczy.

Gdzie ich szukać

W pogodny letni wieczór wybierzmy miejsce z odsłoniętym widnokręgiem w kierunku północy. Jeśli godzinę po zachodzie Słońca (lub godzinę przed wschodem) nisko nad linią północnego horyzontu zauważymy włókniste obłoki jarzące się w barwach błękitu, cyjanu lub srebra, to znaczy, że obserwujemy NLC. Amatorzy fotografii mogą utrwalić obłoki srebrzyste, naświetlając kilkusekundowe ekspozycje z aparatu na statywie. W Polsce zjawisko jest dostrzegalne zaledwie przez 6–8 tygodni w okresie przesilenia letniego.

Polityka 26.2013 (2913) z dnia 25.06.2013; Nauka; s. 68
Oryginalny tytuł tekstu: "Duchy na niebie"
Więcej na ten temat
Reklama

Czytaj także

null
Kraj

Przelewy już zatrzymane, prokuratorzy są na tropie. Jak odzyskać pieniądze wyprowadzone przez prawicę?

Maszyna ruszyła. Każdy dzień przynosi nowe doniesienia o skali nieprawidłowości w Funduszu Sprawiedliwości Zbigniewa Ziobry, ale właśnie ruszyły realne rozliczenia, w finale pozwalające odebrać nienależnie pobrane publiczne pieniądze. Minister sprawiedliwości Adam Bodnar powołał zespół prokuratorów do zbadania wydatków Funduszu Sprawiedliwości.

Violetta Krasnowska
06.02.2024
Reklama

Ta strona do poprawnego działania wymaga włączenia mechanizmu "ciasteczek" w przeglądarce.

Powrót na stronę główną