«Космическая пыль» от несуществующих спутников, сгорающая в атмосфере Земли, может ослабить магнитное поле нашей планеты, предполагает новая спорная статья.
В худшем случае беспрепятственное расширение коммерческих спутниковых «мегасозвездий», вращающихся вокруг Земли, таких как спутники SpaceX, Старлинк сеть может генерировать достаточно магнитной пыли, чтобы разрезать защитный щит нашей планеты пополам, что потенциально может привести к катастрофам на спутниках и «разрушению атмосферы», рассказал автор статьи журналу Live Science.
Но действительно ли такой исход вероятен? Другие исследователи скептически относятся к утверждениям статьи, хотя все они согласны в одном: существует острая необходимость количественной оценки масштаба проблемы.
Частные спутники, находящиеся в настоящее время на орбите, представляют собой быстро растущая головная боль для астрономов из-за их склонности к фотобомба космических изображений и мешать радиотелескопама также повышенный риск Столкновения с другими космическими кораблями. Но реальная угроза, которую они представляют, может заключаться в том, что произойдет с ними после смерти.
Когда космические корабли завершают свою миссию, большинство из них сошел с орбиты и сгорел в атмосфере Земли минимизировать количество космический мусор кружат вокруг нашей планеты. Однако, когда они разваливаются в огне, умирающий космический корабль засоряют наши верхние слои атмосферы испаряющимися металлическими загрязнениями.
Связанный: Притягивающие лучи, вдохновленные научной фантастикой, реальны и могут решить серьезную проблему космического мусора
В новой теоретической статье, загруженной в базу препринтов arXiv в декабре 2023 года, но еще не прошел рецензирование, Сьерра Солтер-Хантдокторант Исландского университета, предположил, что эта атмосферная пыль космического корабля может поставить под угрозу магнитосферу — часть Магнитное поле Земли который простирается в космос и защищает атмосферу от солнечной радиации.
Солтер-Хант обеспокоен тем, что, если мегагруппировки спутников будут развиваться по плану, количество выделяемой ими пыли может создать магнитный щит, который может ограничить досягаемость магнитосферы.
«Я был шокирован всем, что нашел, и тем, что никто это не изучал», — рассказал Солтер-Хант Live Science. «Я думаю, что это действительно очень тревожно».
Содержание
Накопление пыли
В настоящее время у нас нет возможности отслеживать количество пыли космического корабля в атмосфере, но, исходя из количества космического мусора, который уже сгорел при входе в атмосферу, мы могли бы увеличить количество металлических частиц в небе в миллион раз с тех пор, как Начало космической эры, сказал Солтер-Хант.
По оценкам Солтера-Ханта, в ближайшие десятилетия вокруг нашей планеты смогут вращаться от 500 000 до 1 миллиона частных спутников. По ее словам, когда все эти спутники в конечном итоге упадут на Землю, это может резко увеличить количество космической пыли в атмосфере — в миллиарды раз по сравнению с нынешним уровнем.
Связанный: Сколько спутников вращается вокруг Земли?
В настоящее время неясно, где в конечном итоге окажется вся эта космическая пыль, но Солтер-Хант полагает, что она, вероятно, осядет в верхней части ионосферы — области атмосферы на высоте от 50 до 400 миль (от 80 до 644 километров) над Землей. поверхность. «И оно может остаться там навсегда», — добавила она.
Магнитное экранирование
Если все эти предполагаемые спутники сгорят, образовавшаяся космическая пыль может создать «идеальную проводящую сеть вокруг нашей планеты», способную нести электрический заряд, сказал Солтер-Хант. Если бы это произошло, магнитосфера, которая обычно простирается на тысячи миль в космос, была бы «искажена, чтобы оставаться под проводящим материалом», по существу ограничивая ее охват верхней ионосферой, добавила она.
Уменьшение магнитного поля может подвергнуть спутники воздействию высоких уровней радиации и солнечных бурь, которые могут сбить их с неба— сказал Солтер-Хант. «Это настоящая ловушка-22 для спутниковых компаний», — добавила она. «Они могут ослабить магнитосферу своими действиями, что, в свою очередь, подвергает себя риску».
Но даже если магнитосфера не сжимается, повышенный уровень пыли космических кораблей все равно может затруднить запуск ракетами в космос новых спутников и других космических кораблей, сказал Солтер-Хант. Это связано с тем, что магнитные частицы могут помешать работе бортовой электроники, добавила она.
В худшем случае
В худшем сценарии Солтера-Ханта повышенные уровни радиации, бомбардирующие верхнюю ионосферу, могут начать сдувать внешние границы нашей атмосферы — явление, известное как «разрыв атмосферы», которое естественным образом происходит на таких планетах, как Марс и Меркурий.
Но это будет «самый крайний случай», и для его реализации могут потребоваться столетия, если не тысячелетия, добавила она.
Связанный: НАСА и Япония запустят первый в мире деревянный спутник уже в 2024 году. Почему?
Но даже если атмосфера останется нетронутой, пыль космического корабля все равно может ее повредить.
Прошлые исследования показали, что некоторые из этих загрязнений, особенно оксид алюминия (оксид алюминия), может истощить атмосферный озонпотенциально увеличивая размер озоновых дыр над полярными регионами Земли.
Магнитосфера также претерпевает некоторые изменения. естественное ослабление поскольку ядро Земли растет и затвердевает, и никто не знает, может ли пыль космического корабля ускорить этот процесс или нет.
«Важный первый шаг»
Некоторые исследователи хвалят новую статью за то, что она высветила скрытые потенциальные проблемы, связанные с пылью космических кораблей.
«Эта работа является действительно важным первым шагом» и подчеркивает «ужасающее» количество пыли космического корабля, которая может отложиться в атмосфере. Саманта Лоулер, астроном из Университета Реджайны в Канаде, рассказал Live Science по электронной почте. «Последствия [of this pollution] также может быть в совершенно другом масштабе, чем мы привыкли думать», — добавила она.
Связанный: Ракеты SpaceX продолжают пробивать кроваво-красные «атмосферные дыры» в небе, и ученые обеспокоены
Однако другие эксперты считают, что сценарии, изложенные Солтером-Хантом, слишком умозрительны или основаны на ошибочных предположениях.
«Даже при плотности [of spacecraft dust] обсуждалось, непрерывная проводящая оболочка, подобная истинному магнитному экрану, маловероятна». Джон Тардуно, планетолог и эксперт по магнитосфере из Рочестерского университета в Нью-Йорке, рассказал Live Science по электронной почте. Некоторые из предположений в статье также «слишком просты и вряд ли верны», добавил он.
В частности, никто не смоделировал, как пыль космического корабля будет оседать в атмосфере, как долго она будет сохраняться и насколько она будет проводящей, а это означает, что нет доказательств того, что магнитное экранирование возможно. Хосе Феррейрадокторант Университета Южной Калифорнии, который также изучает загрязнение космической пылью, рассказал Live Science по электронной почте.
Число потенциальных спутников на орбите Земли в будущем также «кажется преувеличенным», поскольку многие разрекламированные запуски спутников так и не состоялись. Фиона Томпсоннаучный сотрудник Даремского университета в Англии, специализирующийся на космической этике, рассказал Live Science по электронной почте.
Эта статья представляет собой «интересный мысленный эксперимент», добавил Томпсон. Но без четкого описания того, как именно пыль космического корабля вызовет эти проблемы, «не следует выдавать это за то, что «вот что произойдет», — сказала она.
Солтер-Хант понимает критику исследователей. Однако из-за неизбежного увеличения количества запусков спутников она захотела поделиться своими теориями с научным сообществом. «Я могу ошибаться», — сказала она. «Но я разместил это там, чтобы каждый мог это увидеть и поговорить об этом».
И, несмотря на свои сомнения по поводу этой статьи, все эксперты согласны с тем, что срочно необходимы дополнительные исследования для изучения возможных последствий загрязнения атмосферы металлами.
«Это не та проблема, которую следует игнорировать», — сказал Томпсон. «Необходимо сделать шаг назад и посмотреть на это. [space junk pollution] как совершенно новое явление».
«Существует острая необходимость изучить это как можно быстрее», — добавил Лоулер. «Честно говоря, я не думаю, что кто-то знает, что может произойти».
