211service.com
We beginnen nu ook het milieu rond onze planeet te verwoesten
NASA
Ecologie is de studie van de relatie tussen organismen en hun omgeving. Voor mensen is het een complex onderwerp. Mensen hebben de omgeving van de aarde veranderd op manieren die goed zijn bestudeerd, maar vaak slecht worden begrepen. Maar het wordt steeds duidelijker dat de invloed van de mensheid nog verder reikt.
In de afgelopen 50 jaar zijn mensen begonnen met het verkennen van de ruimte nabij de aarde, een zone die zich ongeveer 1 miljoen kilometer (621.000 mijl) van de aarde uitstrekt. Deze activiteit verandert de omgeving. Puin stapelt zich op in deze regio, die de mensheid heeft vervuild met radioactieve elementen en bestraald met elektromagnetische straling. En vandaag schetst Elena Nikoghosyan van het Byurakan Astrophysical Observatory in Armenië de factoren waarmee de opkomende wetenschap van de bijna-aardse ecologie grip moet krijgen.
De ongerepte omgeving van de ruimte nabij de aarde wordt gedomineerd door energie van de zon. De atmosfeer van de aarde absorbeert deze energie, vooral bij golflengten die overeenkomen met de aanwezigheid van moleculen zoals water, koolstofdioxide en zuurstof. Inderdaad, ozon absorbeert bijna alle straling met een golflengte tussen 200 en 320 nanometer, de zogenaamde ultraviolet-B-straling.
De atmosfeer zelf varieert drastisch van karakter naarmate deze zich verder van de aarde uitstrekt. Ongeveer 90% van zijn massa bevindt zich in de zone op slechts 12 kilometer (7,5 mijl) van het oppervlak, de troposfeer. Ook hier is de atmosferische dichtheid het hoogst, met ongeveer 1019 deeltjes per kubieke centimeter.
Deze dichtheid daalt dramatisch op grotere hoogten. In de ionosfeer, die zich uitstrekt van 30 tot 1.000 kilometer van het oppervlak, daalt de dichtheid van 1013 deeltjes per kubieke centimeter op 100 kilometer tot 109 op 300 kilometer.
Zelfs bij deze lage dichtheden spelen deze deeltjes een belangrijke beschermende rol. De aarde wordt voortdurend overspoeld met stof en gesteente, dat vertraagt als het de ionosfeer binnengaat en opbrandt.
Wat wel duidelijk is, is dat de ruimte nabij de aarde een levendige, actieve omgeving is met een rijke verscheidenheid aan complexe processen. En mensen beginnen het te beïnvloeden.
De meest voor de hand liggende impact van de verkenning door de mensheid van de ruimte nabij de aarde is de hoeveelheid puin die het heeft achtergelaten. In 1957 lanceerde de Sovjet-Unie Spoetnik naar een ongerepte omgeving. Tegenwoordig bevat de ruimte in de buurt van de aarde meer dan 17.000 objecten die groot genoeg zijn om vanaf de grond te worden gevolgd, en orden van grootte kleiner dan deze grootte.
Van dit spul is slechts 6% in de vorm van actieve satellieten. De rest bestaat uit dode satellieten, verlopen raketlichamen en gewoon puin, grotendeels van de explosie van raketlichamen wanneer hun ongebruikte brandstof ontbrandt. Er zijn zelfs opzettelijke explosies in de ruimte geweest.
De grootste creatie van ruimtepuin vond plaats op 11 januari 2007, toen China een ter ziele gegane weersatelliet vernietigde met behulp van een kinetic kill-voertuig dat vanaf de grond werd gelanceerd. Door de inslag ontstond een wolk van meer dan 150.000 puindeeltjes die zich op een hoogte van 850 kilometer over de aarde verspreidden. Veel van de spullen zijn er nog.
De grote angst is dat dit puin een Kessler-gebeurtenis zou kunnen veroorzaken (zogenaamd naar de NASA-wetenschappers die het zich voor het eerst hadden voorgesteld). Het idee van Kessler is dat het ene puindeeltje het andere kan raken, waardoor er meer puin ontstaat dat andere satellieten vernietigt in een kettingreactie die de ruimte nabij de aarde volledig onbruikbaar zou kunnen maken voor satellieten.
Dit soort evenement was het onderwerp van de film Zwaartekracht . Maar het is geenszins fictief - het risico is reëel. Inderdaad, een Kessler-achtige gebeurtenis wordt steeds waarschijnlijker naarmate de dichtheid van ruimtepuin toeneemt.
Een natuurlijk spoelsysteem houdt lage banen om de aarde, onder de 400 kilometer, relatief helder: de hogere dichtheid van deeltjes in deze zone vertraagt alles in een baan om de aarde, waardoor het naar de aarde stort. En de zon verwarmt de atmosfeer en zorgt ervoor dat deze uitzet in een 11-jarige cyclus die ook hogere banen vrijmaakt.
Maar de lagere dichtheid van deeltjes op grotere hoogte betekent dat het spoelproces veel langzamer gaat. Inderdaad, de kernproeven in de bovenste atmosfeer in de jaren zestig schoten radioactief materiaal de ionosfeer in, wat tientallen jaren duurde om weg te spoelen.
Deze regio's bevatten ook ongebruikte raketbrandstof en -uitlaatgassen, hoewel het volume klein is in vergelijking met dat van de broeikasgassen die op het aardoppervlak worden uitgestoten. Het wordt ook relatief snel weggespoeld. Het zal echter waarschijnlijk een groot probleem worden op de maan, het enige lichaam dat continu in de ruimte nabij de aarde zit. De unieke en delicate omgeving van de maan wordt gemakkelijk beschadigd door raketlandingen.
De maan heeft een dunne atmosfeer die wordt geproduceerd door de zonnewind die het maanoppervlak raakt en verdampt. De inhoud van deze atmosfeer is slecht begrepen, maar men denkt dat deze in totaal uit ongeveer 100 ton gas bestaat.
Elke Apollo-landing injecteerde echter zo'n 20 ton uitlaatgassen in de maanatmosfeer. Deze uitlaat zou zich niet gemakkelijk verspreiden. En de uiteindelijke impact van de landingen op de maanatmosfeer is onbekend. Maar de belangstelling voor de maan groeit, en het is gemakkelijk voor te stellen hoe de ongerepte maanatmosfeer snel kan worden vervangen door een dikke smog van uitlaatgassen.
Een laatste aspect van de ruimte nabij de aarde is de elektromagnetische omgeving. De mensheid pompt elektromagnetische golven met een ongekende snelheid de ruimte in. En satellieten sturen ze terug. Maar deze activiteit vult de omgeving met ruis die de natuurlijke signalen op deze frequenties overspoelt. Dus menselijke activiteit maakt het moeilijker om te zien wat daarbuiten is.
Dit alles suggereert een interessante benadering van Nikoghosyan, die met enig understatement zegt: de technische prestaties van onze beschaving gaan gepaard met bepaalde negatieve gevolgen.
De eerste stap om deze gevolgen te beperken, is ze te begrijpen en te catalogiseren. En daarvoor is een nieuwe wetenschappelijke discipline hard nodig. De ecologie van de ruimte nabij de aarde zal een belangrijke rol spelen (hoewel het dringend een nieuwe naam nodig heeft - astro-ecologie misschien?).
Maar degenen die het beoefenen, moeten bereid zijn een stap verder te gaan en de mensheid ter verantwoording te roepen voor de impact die het heeft op deze ongerepte omgeving.
Referentie: arxiv.org/abs/1812.10478 : Ecologie van de nabije aarde