Berapa banyak oksigen yang hilang di planet kita?

Roket pengukur menyelidiki aliran misterius gas ke ruang angkasa

Spitsbergen berada di bawah zona di medan magnet bumi, yang melaluinya sejumlah besar oksigen dapat lolos ke luar angkasa. © NASA / Ahmed Ghalib
membacakan

Kebocoran Misterius: Atmosfer bumi "bocor" - ia kehilangan berton-ton oksigen setiap hari ke ruang sekitarnya. Seberapa tepat aliran ini terjadi dan apa peran lampu kutub tertentu dalam hal ini, para peneliti NASA saat ini sedang menyelidiki Spitsbergen dengan roket. Untuk pertama kalinya, mereka menentukan lebih tepatnya berapa banyak oksigen yang hilang di sisi bumi - dan ada hasil awal.

Atmosfer planet kita adalah prasyarat penting bagi kehidupan. Terlepas dari medan magnet pelindung, amplop gas terestrial juga terkena pengaruh dari luar angkasa. Semua ini menghasilkan jumlah gas yang terus-menerus lebih kecil yang menyebar - setidaknya beberapa ratus hingga seribu ton per hari. Meskipun proses biologis seperti fotosintesis tanaman memastikan bahwa kehilangan ini sebagian besar dikompensasi. Namun demikian, atmosfer perlahan kehilangan massanya.

Namun, yang membingungkan adalah oksigen sebenarnya adalah gas yang relatif berat - dan karena itu perlu ditangkap oleh gravitasi bumi. "Untuk menghindari gravitasi Bumi, oksigen harus menghasilkan sekitar seratus kali energi yang biasanya dimiliki gas, " kata Douglas Rowland dari Goddard Space Flight Center NASA. "Karena itu seharusnya dia hanya melepaskan sedikit oksigen."

Lampu kutub dan air mancur oksigen

Tapi itu tampaknya tidak menjadi masalah: ketika para ilmuwan melakukan pengukuran pertama mereka di atmosfer atas dan di perbatasan ruang pada 1960-an dan 1970-an, mereka menemukan jauh lebih banyak oksigen di sana daripada yang diperkirakan. "Tapi bagaimana dia bisa sampai di sana? Anda membutuhkan proses tertentu yang menyediakan oksigen dengan energi yang cukup untuk mencapai ketinggian dan melarikan diri, "kata Rowland.

Penjelasan untuk misteri ini, para ilmuwan temukan beberapa tahun yang lalu: lampu kutub. Karena ini tidak hanya menghasilkan fenomena bercahaya yang menarik di langit, mereka juga membawa partikel kaya energi dan arus listrik yang memanaskan atmosfer bagian atas. Panas ini cukup di beberapa tempat untuk memberi oksigen dorongan energi yang diperlukan. Terutama di sisi malam Bumi dan dekat kutub, Auror dapat melontarkan air mancur sejati dari gas atmosfer ke ruang angkasa, seperti yang ditunjukkan oleh pengukuran. pameran

Dari Spitsbergen ke zona kebocoran

Tapi bagaimana dengan halaman tag? Apakah air mancur oksigen ini juga ada di sana? Untuk mengetahuinya, para peneliti NASA telah meluncurkan roket pengukuran pertama di All sebagai bagian dari proyek VISIONS-2 dari Spitsbergen. Ini mengukur konsentrasi gas, aliran partikel dan parameter listrik dan dengan demikian dapat memberikan data tentang apa yang terjadi di sana. Roket kedua akan segera menyusul.

Di dua kutub dekat medan magnet Bumi ada koneksi ke ruang angkasa, yang disebut "cusps kutub". Pusat Luar Angkasa And ya / Trond Abrahamsen

Faktor penentu: Spitsbergen hampir secara langsung di bawah semacam gerbang kutub di bidang geomagnetik, yang disebut kutub kutub. Di zona ini, partikel angin matahari dapat menembus lebih jauh dari tempat lain ke atmosfer bumi. Ini juga akan menghasilkan lampu kutub di siang hari dan dengan demikian memungkinkan "ventilasi" untuk oksigen atmosfer. Para peneliti menduga bahwa jembatan magnetik kutub ini bisa mengeluarkan banyak oksigen ke ruang angkasa.

"Air mancur atmosfer" juga di halaman siang hari

Hasil awal dari roket pengukuran pertama tampaknya mengkonfirmasi ini: "Saya pikir kami melihat 'font atmosfer' dalam data, " kata Rowland. Namun analisis lebih lanjut masih diperlukan. Para peneliti juga tertarik untuk memahami perbedaan antara kebocoran di sisi malam bumi dan kehilangan gas di puncak kutub sisi siang hari.

"Aliran ion di vertex sisi hari ini lebih mantap dan memiliki energi lebih rendah daripada di sisi malam, " kata Rowland. "Selain itu, kondisi di zona ini berbeda dari pada kebocoran di sisi malam jadi kami mencari persamaan dan perbedaan. Hasil pengukuran yang sedang berlangsung ini tidak hanya menarik untuk planet kita sendiri, tetapi juga dapat membantu untuk lebih memahami evolusi planet ekstrasurya atau bahkan tetangga kita Mars.

Sumber: NASA / GSFC

- Nadja Podbregar