p Desde o final dos anos 1800, observadores têm pesquisado os céus polares em busca de algo indescritível, nuvens que voam alto que brilham na escuridão. Essas nuvens mesosféricas polares, ou PMCs, são pequenos enxames de cristais de gelo que se formam no final da primavera e no verão nos pólos norte e sul. Os observadores os identificam melhor nas horas do crepúsculo, quando o Sol os ilumina além do horizonte contra um céu escuro. Mais do que apenas uma visão bonita, eles também contêm pistas sobre o que está acontecendo na atmosfera da Terra. p "O que atraiu muito interesse nessas nuvens é sua sensibilidade - elas estão ocorrendo no limite da viabilidade na atmosfera superior, onde é incrivelmente seco e incrivelmente frio, "disse Richard Collins, físico espacial da Universidade do Alasca, Fairbanks e principal autor do artigo. "Eles são um indicador muito sensível de mudanças na alta atmosfera - mudanças na temperatura e / ou mudanças no vapor d'água."

p Collins e seus colaboradores suspeitaram que os PMCs poderiam estar associados ao resfriamento na alta atmosfera - e ele começou a tentar entender a microfísica do processo. Em um novo artigo publicado no Journal of Geophysical Research , eles compartilharam os resultados da missão Super Soaker da NASA, um pequeno foguete suborbital lançado no Alasca, mostrando que o vapor de água em nossa atmosfera superior pode abaixar precipitadamente a temperatura circundante e iniciar uma dessas nuvens brilhantes e brilhantes.

p Para testar isso, eles decidiram liberar uma pequena quantidade de água e criar seu próprio PMC. Eles foram lançados especificamente em um momento - janeiro no Ártico - que é tipicamente inóspito para a formação de PMCs, esperando que eles pudessem, no entanto, catalisar um.

p "Queríamos evitar a mistura de PMCs criados artificialmente e de ocorrência natural, "disse Irfan Azeem, físico espacial da Astra, LLC em Louisville, Colorado e principal investigador da missão Super Soaker. "Dessa forma, poderíamos ter certeza de que qualquer PMC que observamos fosse atribuível ao experimento do Super Soaker."

p O foguete Super Soaker foi lançado nas primeiras horas da manhã de 26 de janeiro, 2018, da linha de pesquisa do Poker Flat em Fairbanks, Alasca. Atingiu uma altitude de cerca de 53 milhas quando a equipe detonou a explosão de seu canhão de cerca de 485 libras de água. Dezoito segundos depois, o feixe de um radar a laser baseado no solo detectou o eco fraco de um PMC.

p Os pesquisadores conectaram essas medições em um modelo que simulava a produção de PMC. Eles queriam saber como o ar onde a água era liberada teria que mudar para criar um PMC como o que eles observaram.

p "Não temos medições diretas de temperatura da nuvem, mas podemos inferir que a mudança de temperatura com base no que pensamos ser necessário para a formação da nuvem, "Collins disse.

p O modelo mostrou que um resfriamento significativo deve ter acontecido. "A única maneira com a quantidade de água presente que poderíamos obter a forma de uma nuvem era dizer que no corpo da nuvem, houve uma queda de temperatura - cerca de 45 graus Fahrenheit (25 graus Celsius) de temperatura. "Simplesmente introduzindo água na região, os resultados sugeridos, levou a uma queda significativa da temperatura local.

p "Esta é a primeira vez que alguém demonstra experimentalmente que a formação de PMC na mesosfera está diretamente ligada ao resfriamento pelo próprio vapor de água, "Azeem disse.

p O artigo segue conectando os resultados à realidade do tráfego espacial, já que o vapor d'água é um subproduto comum de lançamentos de satélites e foguetes. Na época do ônibus espacial, por exemplo, um único lançamento foi responsável por cerca de 20% da massa de gelo PMC observada em uma temporada.

p Mas mais vapor de água não significa que a temperatura cai sem limites, Collins explica. PMCs agem como um termostato. Conforme o vapor d'água congela, ele se transforma em cristais de gelo. Mas esses cristais de gelo absorvem o calor ainda melhor do que a água na forma de vapor. À medida que os cristais de gelo aquecem, eles eventualmente sublimam de volta em vapor, e o ciclo se repete.

p "E então há um ioiô para frente e para trás, regular a temperatura da mudança produzida pelo vapor de água injetado, "Collins disse.

p Ainda, o aumento do vapor de água afetará como e quando os PMCs se formam. Para aqueles que procuram prever a formação de PMC, manter o controle do vapor de água natural e injetado pelo homem será a chave para o sucesso.

p "Depende da quantidade de tráfego espacial, sobre o que acontece se o orçamento de vapor d'água lá em cima aumentar, "Collins disse." Se tivéssemos uma grande quantidade de tráfego novo, não estaríamos mais em um ambiente natural e teríamos que começar a modelar isso. "