Hoe onze kijk op het oude universum langzaam zou kunnen vervagen

Hoe onze kijk op het oude universum langzaam zou kunnen vervagen

Hoe onze kijk op het oude universum langzaam zou kunnen vervagen

Toni Santana-Ros is een asteroïdenjager.

Bij het vallen van de avond, nadat de laatste scènes van de flamingo-zonnestralen van de dag zijn vervaagd tot zwart, tuurt hij omhoog naar de lucht om te zien hoe ruimterotsen langs de zwaartekrachtgetijden van ons zonnestelsel zwemmen. Soms ziet hij scherven nonchalant langs de aarde cruisen, telescopen begroetend met een vriendelijke “hé”, om nooit meer te worden waargenomen. Maar af en toe vangt hij er een op een spoedcursus met onze delicate blauwe bol.

Vorig jaar kwam Santana-Ros, een planetaire wetenschapper aan de Universiteit van Alicante in Spanje, in actie toen astronomen een asteroïde realiseerden met de naam 2022 WJ1 was op weg naar de grens van Canada en de VS. Met amper vier uur op de klok verzamelde hij zijn team om te helpen vaststellen hoe bedreigend deze asteroïde zou zijn. Welke steden zou het bedreigen? Zou het zijn als de dinosaurus-dodende Chicxulub of alleen een “plop” -geluid maken voordat het in een stevige watermassa wegzinkt?

“Gelukkig,” concludeerde hij, “was het object klein en produceerde het net een spectaculaire vuurbal.”

Maar wat als er in november 2020 zo’n tijdgevoelige asteroïdewaarschuwing was uitgezonden, toen de telescopen van Santana-Ros werden stilgelegd vanwege bosbranden die de regio teisterden en lenzen bedekten met inktzwarte aslagen? Of in februari 2021, toen het puin van bosbranden in sommige telescopen terechtkwam en astronomen dwong instrumenten af ​​te nemen en er roetdeeltjes uit te trekken nadat de wind was gaan liggen?

“Klimaatverandering heeft nu al invloed op de astronomie en mijn werk”, zei Santana-Ros.

Dat blijkt keer op keer uit onderzoek klimaatverandering leidt tot een toename in natuurbrand voorkomen en ernst naarmate de jaren verstrijken. Met ons huidige traject van broeikasgasemissies, sommige modellen zelfs voorspellen dat het risico van zeer grote bosbranden in de VS zal tegen het midden van de eeuw verzesvoudigd zijn.

inzet-2.png

Tijdens zijn telescoopuitschakelingen, zei Santana-Ros, had hij het onderbrekingsnieuws ontvangen terwijl hij comfortabel thuis was. “Er was geen groot drama.”

Maar door die branden kon zijn team een ​​paar weken lang geen telescopen gebruiken.

“Het komt erop neer dat we deze keer geluk hadden en slechts enkele reguliere waarnemingen misten”, zei hij. “De volgende keer kunnen we met een reële dreiging worden geconfronteerd.”

Een astronomisch probleem

In de afgelopen decennia heeft klimaatverandering onze relatie met de aarde veranderd.

Wereldwijde industrieën nog steeds kolen verbranden om goedkope stroom te maken, gevaarlijk afval van fossiele brandstoffen in de atmosfeer te verspreiden, onze planeet te dwingen op te warmen en uiteindelijk verwoesting aan te wakkeren zoals de bosbranden verantwoordelijk voor de onderbreking van het onderzoek van Santana-Ros. Ondertussen proberen wetenschappers te leren schuilen bedreigde dieren die zonder huizen zijn achtergelaten omdat ontbossing leefgebieden van dieren in het wild heeft verwoest, evenals hoe om te gaan met cyclonen kustdorpen uit elkaar scheuren.

Het is bijna alsof we geen deel meer uitmaken van onze planeet, niet langer opgaan in zijn omgeving zoals de eiken en vlinders waarmee we kosmisch materiaal delen. Het is alsof we vechten om onze rechtmatige plaats als aardbewoners terug te krijgen.

Maar te midden van zo’n chaos beginnen astronomen na te denken over een andere hartverscheurende invalshoek van de crisis. Niet alleen is onze relatie met de aarde beladen geworden, maar klimaatverandering kan ook onze relatie met de rest van het universum aantasten.

inzet-1.png

Nu de opwarming van de aarde toeneemt, zullen telescopen op de grond het moeilijker vinden om ons te waarschuwen voor asteroïden, ons glinsterende sterrenstelsels te laten zien en beelden te geven van mysterieuze exoplaneten die de rest van de eeuwigheid bevolken – wonderen die ons verenigen onder onze lagen van onenigheid, zoals blijkt uit de alomtegenwoordige liefde waar we getuige van waren NASA’s James Webb-ruimtetelescoop twee kerstdagen geleden.

Cyclonen, overstromingenbranden en droogtes worden de norm in astronomiecentra zoals Hawaï en New Mexico. Locaties zoals het Les Makes Observatory werden getroffen door zware stormen terwijl Santana-Ros te kampen had met bosbranden in de buurt van zijn gereedschap in Australië.

En het zijn niet alleen regelrechte rampen waarover we ons zorgen moeten maken. Het zijn ook de kleinere dingen: veranderingen in temperatuur, vochtigheid, constant weer – elementen waarop telescopen gewoonlijk vertrouwen om in topvorm te werken.

Een recent document, gepubliceerd afgelopen oktober in het tijdschrift Astronomy & Astrophysics, richt zich op die cruciale details en schetst tegelijkertijd een onheilspellende toekomst voor de astronomie. De auteurs onderzoeken de details van wat klimaatverandering zou kunnen doen met acht grote optische telescopen verspreid over de hele wereld. Niet alleen vandaag, maar tegen 2050.

“Onze resultaten laten zien dat klimaatverandering een negatieve invloed zal hebben op de kwaliteit van astronomische waarnemingen”, zeggen ze, “en waarschijnlijk zal leiden tot meer verloren tijd als gevolg van slechte locatieomstandigheden.”

Verloren tijd, zoals in nachten van sterrenkijken, kwam in het gedrang.

“Mijn eerste reactie op de paper was ‘yikes’ – alweer een deprimerend gevolg van klimaatverandering”, zegt Clara Sousa-Silva, een kwantumastrofysicus aan het Bard College. “Ik had niet eerder overwogen hoe dit toekomstige waarnemingen zou beïnvloeden, maar het is natuurlijk volkomen logisch. Het is duidelijk dat in de lange lijst van tragedies die zullen komen door een opwarmende aarde, dit erg ver onderaan de lijst van zorgen staat, maar het is toch zorgwekkend.”

“Anekdotisch,” vervolgde ze, hoewel ze zorgvuldig op de waarschijnlijkheid van voorkeur voor bevestiging wees, “hebben observatiecollega’s geklaagd dat er de laatste jaren steeds meer nachten verloren lijken te gaan door het weer.”

De barrière van Starlight

Samen met haar adviseurs realiseerde Caroline Haslebacher, een doctoraalstudent aan de Universiteit van Bern in Zwitserland en hoofdauteur van de recente studie, zich dat niemand echt had gekeken naar de invloed van klimaatverandering op astronomische waarnemingen, hoewel de ervaring van Santana-Ros bewijst dat er wordt al schade aangericht.

Ze verhuisden snel om het gat op te vullen.

Het team modelleerde wat er met die acht telescooponderwerpen zou gebeuren als de aarde opwarmt, en suggereerde uiteindelijk dat we de komende jaren een toename zullen zien van wat bekend staat als specifieke vochtigheid en neerslaande waterdamp.

In wezen betekent dit dat de hoeveelheid water in de lucht hoger zal worden als gevolg van klimaatverandering – een problematische situatie omdat water in de lucht de neiging heeft om hetzelfde licht te absorberen dat telescopen hun best doen om op te vangen.

“Veel van de meest opwindende astronomische waarnemingen worden gedaan aan de rand van instrumentele mogelijkheden,” zei Sousa-Silva. “Elk extra geluid beperkt direct de ontdekkingen die we kunnen doen.”

De auteurs van het onderzoek verwachten bijvoorbeeld dat op de uitgedoofde vulkaan Mauna Kea op Hawaï, waar veel observatoria liggen, er tegen het jaar 2050 een toename van 0,3 mm water zal zijn. met andere websites. “Maar nog steeds niet nul,” John O’Meara, hoofdwetenschapper bij Mauna Kea’s Keck-observatoriumgezegd.

Met dit artikel in gedachten maakt hij zich vooral zorgen over de toename van waterdamp die niet zichtbaar licht beïnvloedt, maar eerder
infraroodwaarnemingen op de Hawaiiaanse locatie. Dergelijke waas zal zeer waarschijnlijk problemen opleveren voor deze categorie licht, die afkomstig is uit het verre universum.

Omdat golflengten zich uitstrekken naarmate ze verder en verder van onze planeet verwijderd raken, worden ze in de loop van de tijd steeds roder en roder totdat ze veranderen in ongrijpbare infraroodpatronen – onzichtbaar voor menselijke ogen maar analyseerbaar met geavanceerde machines. Dit is precies de vorm van lichtsignalen waar wetenschappers dol op zijn, het soort dat ons zou kunnen onthullen hoe het universum eruitzag toen het voor het eerst aanging.

Het zou jammer zijn als zo’n rijk niveau van kosmische geschiedenis langzaam zou verdwijnen uit ons gezichtspunt op aarde.

“Effecten van klimaatverandering werden historisch niet opgenomen in onderzoeken naar locatieselectie, en nu hebben we een nieuwe variabele om te overwegen,” zei O’Meara.

Daarom is Haslebacher van mening dat we in de toekomst trends moeten analyseren bij het bouwen van telescopen.

“Het is dringend voor telescopen in aanbouw,” zei ze, “aangezien deze kunnennog steeds hun ontwerp aanpassen aan veranderende klimaatomstandigheden, en telescopen in de planning zodat een minimaal beïnvloede locatie kan worden geselecteerd.

Maar zelfs die inspanning is misschien niet genoeg om de barrières die deze crisis zal opwerpen te compenseren. Meer waterdamp vermindert simpelweg de lichttransmissie in sommige spectrale banden. Of zoals Sousa-Silva het stelt: “we zullen letterlijk minder hebben om naar te kijken.”

inzet-4.png

De eenzame ruimtemachines

Sinds de industriële revolutie is het bijna alsof de mensheid heeft bestaan ​​in een dissonante gedachtenlus over klimaatverandering – een die, naar verwachting, is uitgegroeid tot een politiek debat.

Vorig jaar was COP27 het 27e jaar dat wereldleiders bijeenkwamen om te bespreken hoe de aarde te redden – en nog een jaar bevestigden wereldwetenschappers dat we vrijwel falen.

“Ik moet op dit punt benadrukken dat we het gedeelde sociaaleconomische trajectscenario hebben onderzocht met de hoogste broeikasgasemissies van vijf mogelijke trajecten”, zei Haslebacher over haar paper. “Helaas volgen we vandaag dit scenario.”

Met andere woorden, het worstcasescenario is het scenario dat we momenteel doormaken.

Toch enkele beleidsmakers en energiereuzen verantwoorden dit soort menselijke rebellie tegen de natuurlijke wereld – en zelfs moedig het aan – omdat fossiele brandstoffen ons goedkope stroom geven. En zonder betaalbare energie, zo maken ze zich zorgen, zouden we er in moeten duiken andere financiële budgetten als boetedoening voor het houden van onze iPhone-batterijen een gezonde groene tint.

Maar om door fossiele brandstoffen aangedreven energie in stand te houden, betalen we op andere manieren.

inzet-5.png

“We weten wat we als natie en wereld moeten doen om de ergste gevolgen te voorkomen, en toch zijn we grotendeels niet bereid om op te treden op de schaal die de situatie vereist”, zei O’Meara. “Ik ben bang dat de eerste echt grote catastrofe of conflict ons wakker zal schudden, en dat het tegen die tijd misschien te laat is om de volgende te vermijden.”

Verder zal dezelfde vervuiling die de aarde opwarmt, ook dingen doen zoals de atmosfeer verdikken.

“Een optisch dikke atmosfeer is er een waarin straling minder reist”, zegt Luigi Vidale, een professor in Climate System Science and Climate Hazards aan de Universiteit van Reading en co-auteur van de studie. “Hoewel [our] modellen beschouwd als het hoogste toekomstige emissiescenario, hebben we mogelijk nog steeds de impact van luchtverontreiniging op lokaal zicht onderschat.”

O’Meara legde het eenvoudig uit: “Meer wolken staat gelijk aan minder zichtbaarheid voor vage objecten staat gelijk aan minder wetenschap.”

Om nog een paar gevolgen te noemen: de opwarming van de aarde kan de algehele atmosferische eigenschappen van de locatie van een telescoop aantasten, waardoor de juiste omstandigheden ontstaan ​​voor turbulentie tijdens waarnemingen. Het zou wetenschappers ervan kunnen weerhouden hun machines af te koelen tot de juiste controlepunten voordat ze aan een project beginnen – en de waarheid is dat de zorgen diep genoeg zijn om niet alleen de astronomie, maar de hele wetenschap te beïnvloeden.

“Het zal onze hele wereld veranderen”, zei Santana-Ros. “Het is vrij waarschijnlijk dat klimaatverandering de bron kan zijn van toekomstige financiële crises, die op hun beurt een negatief effect zullen hebben op onderzoeksfinanciering.”

Financiering voor wetenschappelijke projecten is al een enorm raadsel – meestal kunnen alleen degenen die beurzen, prijzen, beurzen en andere dergelijke prijzen winnen, hun werk jarenlang voortzetten.

Dus om daaraan toe te voegen, als we wachten met actie tegen klimaatverandering, en er gebeurt iets volkomen ingrijpends, dan zouden we middelen uit de astronomie, geneeskunde, scheikunde, biologie, botanie enzovoort moeten ombuigen naar klimaatwetenschap.

“Er is nog tijd voor de wetenschap en de industrie om ons naar een betere klimaattoekomst te leiden”, zei O’Meara. “Alles wat we nodig hebben is de vastberadenheid en de investering.” Het wordt steeds duidelijker dat zonder onmiddellijke actie de belofte van telescopen op de grond op een dag tot het verleden zou kunnen behoren – uitsterven naast alle andere mooie dingen die mensen moeten beschermen tegen de catastrofe die ze hebben veroorzaakt.

Op dat moment zouden onze ruimtemachines de enige link zijn die we nog zouden hebben met de sterren: de Webb Space Telescope, de Hubble – brokken metaal die boven een verwoeste aarde zweven, getuigen van het vertrek van de mensheid uit de natuurlijke wereld.

“Plannen voor kolonisatie van andere planeten zijn nog steeds sciencefiction, en dat zal nog tientallen jaren duren”, zei Santana-Ros. “Onze enige optie om te overleven is het beperken van de klimaatverandering.”

Alle afbeeldingen: Robert Rodriguez/CNET.



#Hoe #onze #kijk #het #oude #universum #langzaam #zou #kunnen #vervagen

Leave a Comment

Your email address will not be published. Required fields are marked *