p Um avanço na compreensão de como os raios cósmicos de supernovas podem influenciar a cobertura de nuvens da Terra e, portanto, seu clima é publicado hoje no jornal Nature Communications . O estudo revela que os íons atmosféricos, produzidos por raios cósmicos energéticos chovendo na atmosfera, ajudam no crescimento e formação de núcleos de condensação de nuvens - as sementes necessárias para formar nuvens na atmosfera. p Quando a ionização na atmosfera muda, o número de mudanças de núcleos de condensação de nuvem, afetando as propriedades das nuvens. Mais núcleos de condensação de nuvens significam mais nuvens e um clima mais frio, e vice versa. Uma vez que as nuvens são essenciais para a quantidade de energia solar que atinge a superfície da Terra, as implicações são significativas para a compreensão das variações climáticas passadas e também para as mudanças climáticas futuras.

p Os núcleos de condensação de nuvens podem ser formados pelo crescimento de pequenos aglomerados moleculares chamados aerossóis. Até agora, foi assumido que pequenos aerossóis adicionais não se tornariam núcleos de condensação de nuvem, uma vez que nenhum mecanismo era conhecido para conseguir isso. Os novos resultados revelam, tanto teoricamente quanto experimentalmente, como as interações entre íons e aerossóis podem acelerar o crescimento adicionando material aos pequenos aerossóis, e assim ajudá-los a sobreviver para se tornarem núcleos de condensação de nuvens. Ele fornece uma base física para o grande corpo de evidências empíricas que mostram que a atividade solar desempenha um papel nas variações do clima da Terra. Por exemplo, o Período Quente Medieval por volta do ano 1000 DC e o período frio na Pequena Idade do Gelo 1300-1900 DC ambos ajustam-se com mudanças na atividade solar.

p "Finalmente, temos a última peça do quebra-cabeça que explica como as partículas do espaço afetam o clima da Terra. Ele dá uma compreensão de como as mudanças causadas pela atividade solar ou pela atividade de supernova podem alterar o clima, "diz Henrik Svensmark, do Espaço DTU na Universidade Técnica da Dinamarca, autor principal do estudo.

p A nova ideia fundamental no estudo é incluir uma contribuição para o crescimento dos aerossóis pela massa dos íons. Embora os íons não sejam os constituintes mais numerosos na atmosfera, as interações eletromagnéticas entre íons e aerossóis compensam a escassez e tornam a fusão entre íons e aerossóis muito mais provável. Mesmo em baixos níveis de ionização, cerca de 5 por cento da taxa de crescimento dos aerossóis é devido aos íons. No caso de uma supernova próxima, o efeito pode ser superior a 50 por cento da taxa de crescimento, que terá um impacto nas nuvens e na temperatura da Terra.

p Para alcançar os resultados, uma descrição teórica das interações entre íons e aerossóis foi formulada junto com uma expressão para a taxa de crescimento dos aerossóis. As idéias foram então testadas experimentalmente em uma grande câmara de nuvem. Devido a restrições experimentais causadas pela presença de paredes da câmara, a mudança na taxa de crescimento que teve que ser medida era da ordem de 1 por cento, que representa uma alta demanda de estabilidade durante os experimentos, que foram repetidos até 100 vezes a fim de obter um bom sinal em relação a flutuações indesejadas. Os dados foram coletados ao longo de um período de dois anos com um total de 3.100 horas de amostragem de dados. Os resultados dos experimentos concordaram com as previsões teóricas.

• Raios cósmicos, partículas de alta energia chovendo de estrelas explodidas, tirar os elétrons das moléculas de ar. Isso produz íons, moléculas positivas e negativas na atmosfera.
• Os íons ajudam os aerossóis - aglomerados principalmente de ácido sulfúrico e moléculas de água - a se formarem e se tornarem estáveis ​​contra a evaporação. Este processo é denominado nucleação. Os pequenos aerossóis precisam crescer quase um milhão de vezes em massa para ter efeito nas nuvens.
• O segundo papel dos íons é que eles aceleram o crescimento dos pequenos aerossóis em núcleos de condensação de nuvem - sementes nas quais gotículas de água líquida se formam para formar nuvens. Quanto mais íons, quanto mais aerossóis se tornam núcleos de condensação de nuvem.
• Nuvens baixas feitas com gotículas de água líquida resfriam a superfície da Terra.
• Variações na atividade magnética do sol alteram o influxo de raios cósmicos para a Terra.
• Quando o sol está dormente, magneticamente falando, há mais raios cósmicos e mais nuvens baixas, e o mundo é mais legal.
• Quando o sol está ativo, menos raios cósmicos atingem a Terra e, com menos nuvens baixas, o planeta aquece.

p As implicações do estudo sugerem que o mecanismo pode ter afetado:

• As mudanças climáticas observadas durante o século 20
• Os resfriamentos e aquecimentos de cerca de 2 ° C que ocorreram repetidamente nos últimos 10, 000 anos, como a atividade do sol e o influxo de raios cósmicos têm variado.
• As variações muito maiores de até 10 ° C que ocorrem à medida que o Sol e a Terra viajam pela galáxia, visitando regiões com número variável de estrelas explodindo.