O experimento CLOUD no CERN East Hall no início da execução do CLOUDy, em 23 de setembro de 2019. A câmara é encerrada dentro de uma caixa térmica que controla com precisão a temperatura entre -65 ° C e +40 ° C. Instrumentos ao redor da câmara continuamente amostram e analisam seu conteúdo. Crédito:CERN
O colossal complexo de aceleradores do CERN está no meio de uma paralisação de dois anos para trabalhos de atualização. Mas isso não significa que todos os experimentos do Laboratório pararam de funcionar. O experimento CLOUD, por exemplo, acaba de iniciar uma execução de dados que durará até o final de novembro.
O experimento CLOUD estuda como os íons produzidos por partículas de alta energia chamadas de raios cósmicos afetam as partículas de aerossol, nuvens e o clima. Ele usa uma câmara de nuvem especial e um feixe de partículas do Síncrotron de Prótons para fornecer uma fonte artificial de raios cósmicos. Para esta corrida, Contudo, os raios cósmicos são, em vez disso, partículas naturais de alta energia de objetos cósmicos, como estrelas em explosão.
"Raios cósmicos, seja natural ou artificial, deixa um rastro de íons na câmara, "explica o porta-voz do CLOUD, Jasper Kirkby, "mas o Síncrotron de Prótons fornece raios cósmicos que podem ser ajustados em toda a gama de taxas de ionização que ocorrem na troposfera, que compreende os dez quilômetros mais baixos da atmosfera. Dito isto, também podemos progredir com o fluxo constante de raios cósmicos naturais que entram em nossa câmara, e é isso que estamos fazendo agora. "
Em seus 10 anos de operação, O CLOUD fez várias descobertas importantes sobre os vapores que formam partículas de aerossol na atmosfera e podem semear nuvens. Embora a maioria da formação de partículas de aerossol exija ácido sulfúrico, O CLOUD demonstrou que os aerossóis podem se formar puramente a partir de vapores biogênicos emitidos por árvores, e que sua taxa de formação é aumentada por raios cósmicos em um fator de até 100.
A maioria das execuções de dados do CLOUD são execuções de aerossol, em que aerossóis se formam e crescem dentro da câmara sob condições simuladas de luz solar e ionização de raios cósmicos. A execução que acabou de começar é do tipo "CLOUDy", que estuda as propriedades de semeadura de nuvens de gelo e líquido de várias espécies de aerossol cultivadas na câmara, e efeitos diretos da ionização de raios cósmicos nas nuvens.
A presente corrida usa o conjunto mais abrangente de instrumentos já montado para experimentos CLOUDy, incluindo vários instrumentos dedicados a medir as propriedades de propagação de nuvens de gelo e líquido dos aerossóis em toda a gama de temperaturas troposféricas. Além disso, a equipe do CERN CLOUD construiu um novo gerador de sementes de nuvens carregadas eletricamente para investigar os efeitos dos aerossóis carregados na formação e dinâmica das nuvens.
"Os efeitos diretos da ionização de raios cósmicos na formação de nuvens de bom tempo são altamente especulativos e quase completamente inexplorados experimentalmente, "diz Kirkby." Portanto, esta corrida pode ser a mais entediante que já fizemos - ou a mais emocionante! Não saberemos até tentar, mas ao final do experimento CLOUD, queremos ser capazes de responder definitivamente se os raios cósmicos afetam as nuvens e o clima, e não deixe pedra sobre pedra. "