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    A mudança climática afeta as observações astronômicas

    Os meteorologistas enfatizam que as mudanças climáticas devem ser levadas em consideração na construção de novos telescópios. Crédito:Susanne Crewell, Universidade de Colônia

    As mudanças climáticas associadas ao aquecimento global podem afetar as observações astronômicas. Esse é o resultado de um estudo envolvendo cientistas da Universidade de Colônia. A equipe de pesquisa internacional investigou uma série de parâmetros climáticos no Very Large Telescope (VLT) no Paranal, no Deserto do Atacama, no Chile, onde o Observatório Europeu do Sul (ESO) opera seus telescópios. Entre outras coisas, a equipe avaliou os dados de temperatura, velocidade e direção do vento, e o conteúdo de vapor de água na atmosfera ao longo de várias décadas. Isso revelou um aumento nas temperaturas acima da média mundial e também um aumento no borrão da imagem devido à turbulência do ar - a chamada visão.

    O estudo "O impacto das mudanças climáticas nas observações astronômicas" foi publicado na edição atual da Astronomia da Natureza e pode ser visto online. Seus resultados não são apenas importantes para os astrônomos adaptarem suas observações às mudanças nas condições ambientais, mas também deve ser levado em consideração ao planejar novos grandes telescópios, como o Extremely Large Telescope (ELT), que atualmente está sendo construída perto do Paranal.

    Os cientistas de Colônia, Professor Dr. Susanne Crewell e Christoph Böhm, do Instituto de Geofísica e Meteorologia, estiveram envolvidos no estudo. No passado, eles já haviam explorado vários aspectos do passado, clima presente e futuro no local do telescópio na estrutura do Collaborative Research Center 1211 "Terra - Evolução no Limite Seco." O primeiro autor do artigo é Faustine Cantalloube, do Instituto Max Planck de Astronomia em Heidelberg.

    Os pesquisadores investigaram até que ponto as mudanças climáticas afetam a astronomia e, em particular, a qualidade das observações. A equipe se concentrou no Observatório do Paranal, no norte do Chile, porque possui uma ampla gama de sensores ambientais que documentam as condições meteorológicas locais. Essas medições renderam um dos conjuntos de dados mais abrangentes das últimas três décadas em um local praticamente intocado.

    Três das quatro unidades de telescópio do VLT vistas à noite. Crédito:ESO / G.Hüdepohl (atacamaphoto.com)

    Com base neste conjunto de dados, astrônomos, pesquisadores do clima, cientistas da atmosfera, e os meteorologistas uniram forças para identificar parâmetros meteorológicos importantes que desempenham um papel na qualidade das observações astronômicas. Os dados permitiram que eles analisassem as tendências de longo prazo ao longo de um período de mais de trinta anos para determinar o impacto das mudanças climáticas nas observações futuras. Usando quatro exemplos, eles mostraram como a mudança climática já está afetando, ou pode afetar o funcionamento de um observatório astronômico no futuro. O VLT, operado pelo ESO, foi servido como um exemplo.

    “Os dados mostraram um aumento de 1,5 ° C na temperatura próxima ao solo nas últimas quatro décadas no Observatório do Paranal. Isso é um pouco maior do que a média mundial de 1 ° C desde a era pré-industrial, "disse Susanne Crewell. Como o sistema de resfriamento do telescópio original não foi projetado para tais condições quentes, a qualidade das observações é cada vez mais ameaçada por turbulências mais frequentes - uma consequência do aumento da temperatura. O aumento esperado de 4 ° C (o cenário mais pessimista das simulações climáticas do ICCP) no próximo século, portanto, deve ser levado em consideração na construção do Extremely Large Telescope (ELT) de 39 metros em um local próximo.

    Em particular, astrônomos enfrentam o desafio de uma redução na chamada 'visão de cúpula, "uma redução na resolução devido à turbulência dentro da cúpula do telescópio. Os pesquisadores, além disso, notaram um aumento na turbulência na camada de ar perto do solo, tornando as imagens borradas, pois as camadas de ar frio e quente com diferentes índices de refração se alternam mais rapidamente. Contudo, atribuir isso às mudanças climáticas é difícil, uma vez que também houve mudanças de construção. O aumento do cisalhamento do vento na troposfera superior em conexão com a corrente de jato também leva a um chamado 'halo impulsionado pelo vento. "Este fenômeno aparece quando as condições de turbulência atmosférica variam mais rápido do que o sistema de controle do telescópio pode corrigi-las. Isso limita o capacidades de contraste do instrumento e podem limitar os estudos de exoplanetas. Além disso, um aumento no vapor de água na atmosfera pode levar a uma redução do sinal astronômico.

    Por meio de sua perspectiva única sobre o universo, os astrônomos sabem que a origem da vida na Terra foi um processo complexo tornado possível apenas pela coincidência de circunstâncias extremamente raras. Não há uma segunda Terra em nossa vizinhança. Por esta razão, a questão atual de Astronomia da Natureza , publicado em 10 de setembro, é dedicado ao tema do clima. A edição especial tem como objetivo sensibilizar a astronomia para os aspectos climáticos que são importantes para o trabalho dos astrônomos.


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