I ricercatori spiegano l’esaurimento dello strato di ozono nell’atmosfera



Ani |
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23 agosto 2021 08:04 lui è

Tokyo [Japan], 23 agosto (ANI): Lo stesso fenomeno che causa le aurore, le magiche cortine di luce verde spesso visibili dalle regioni polari della Terra, sta causando l’esaurimento dello strato di ozono nella mesosfera. Questo esaurimento può avere un significato per il cambiamento climatico globale, e quindi comprendere questo fenomeno è importante.
Ora, un gruppo di scienziati guidati dal professor Yoshizumi Miyoshi dell’Università di Nagoya, in Giappone, ha osservato, analizzato e fornito approfondimenti su questo fenomeno. I risultati sono stati pubblicati su Nature’s Scientific Reports.
Nella magnetosfera terrestre – la regione del campo magnetico intorno alla Terra – gli elettroni del Sole rimangono intrappolati. Le interazioni tra gli elettroni e le onde di plasma possono far uscire gli elettroni intrappolati ed entrare nell’atmosfera superiore della Terra (la termosfera).
Questo fenomeno, chiamato deposizione di elettroni, è responsabile delle aurore. Ma studi recenti mostrano che questo è anche responsabile dell’esaurimento dello strato di ozono locale nell’atmosfera (sotto la termosfera) e può avere un certo effetto sul nostro clima.
Inoltre, questo impoverimento dello strato di ozono nell’atmosfera può verificarsi proprio durante l’aurora boreale. Mentre gli scienziati hanno studiato la deposizione di elettroni in relazione alle aurore, nessuno di loro è stato in grado di spiegare come provoca l’esaurimento dello strato di ozono nella mesosfera.
Il professor Miyoshi e il suo team hanno colto l’occasione per cambiare questa narrativa durante una lieve tempesta geomagnetica sulla penisola scandinava nel 2017.

Stavano prendendo di mira le loro osservazioni di “aurora pulsante” (PsA), un tipo di debole aurora. Le loro osservazioni sono state rese possibili da esperimenti coordinati con l’European Incoherent Radar (EISCAT) (a un’altitudine da 60 a 120 km dove si verifica PsA), la navicella spaziale giapponese Arase e una rete di telecamere all-sky.
I dati di Arase hanno mostrato che gli elettroni intrappolati nella magnetosfera terrestre hanno un’ampia gamma di energia. Ha anche notato la presenza di onde chorus, un tipo di onde elettromagnetiche al plasma, in quella regione dello spazio.
Le simulazioni al computer hanno poi mostrato che Ares aveva osservato le onde di plasma che causano il deposito di questi elettroni attraverso l’ampia gamma di energia, che è coerente con le osservazioni EISCAT al di sotto della termosfera terrestre.
L’analisi dei dati EISCAT ha mostrato che gli elettroni con un’ampia gamma di energia, da pochi keV (kiloelettronvolt) a MeV (megaelettronvolt), causano PsA. Questi elettroni trasportano energia sufficiente per penetrare nella nostra atmosfera per meno di 100 km, fino a un’altitudine di 60 km, dove si trova l’ozono atmosferico.
In effetti, le simulazioni al computer che utilizzano i dati EISCAT hanno dimostrato che questi elettroni riducono immediatamente l’ozono atmosferico locale (di oltre il 10%) al momento dell’impatto.
Spiega il professor Miyoshi, “Le PsA si verificano quasi quotidianamente, si estendono su vaste aree e durano per ore. Pertanto, l’esaurimento dello strato di ozono a causa di questi eventi può essere significativo”.
Parlando del maggiore significato di questi risultati, il prof. Miyoshi continua: “Questo è solo un caso di studio. Sono necessari ulteriori studi statistici per confermare la quantità di distruzione dell’ozono che si verifica nell’atmosfera centrale a causa della deposizione di elettroni. Dopo tutto, l’effetto di questo fenomeno sul clima può influenzare la vita moderna. (Ani)

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Agapeto Vecoli

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