Même si souvent nous ne le réalisons même pas, notre vie sur Terre est très influencée par les étoiles et autres «habitants» de l'univers. Même notre climat dépend en partie de ce qui se passe en dehors de notre planète. Une nouvelle étude a révélé que les rayons cosmiques des supernovae peuvent affecter la couverture nuageuse de la Terre et donc les températures.
La recherche a révélé que les ions atmosphériques, produits par les rayons cosmiques atteignant la Terre, aident à la croissance et à la formation de noyaux de condensation nuageuse. Ces derniers sont littéralement les berceaux d'où naissent les nuages dans l'atmosphère. Les rayons cosmiques, les particules de haute énergie qui nous parviennent des explosions stellaires, frappent les électrons dans l'atmosphère. De là, naissent des ions, c'est-à-dire des molécules positives et négatives.
Les noyaux de condensation d'un nuage peuvent se former à partir de la croissance de petits amas moléculaires appelés aérosols. Jusqu'à présent, le mécanisme qui conduisait de l'aérosol à la formation de nuages n'était pas entièrement compris. Les nouveaux résultats, par contre, révèlent, à la fois théoriquement et expérimentalement, comment les interactions entre ions et aérosols favorisent leur croissance.
Comme, comment?
Les ions aident les aérosols - des grappes d'acide sulfurique et de molécules d'eau - à se former et à devenir stables contre l'évaporation. Ce processus s'appelle la nucléation. Les petits aérosols doivent croître près d'un million de fois en masse pour avoir un effet sur les nuages. Plus il y a d'ions, plus les aérosols deviennent des noyaux de condensation. Et c'est précisément cette propriété qui a été démontrée par la recherche.
Étant donné que les nuages sont essentiels à la quantité d'énergie solaire atteignant la surface de la Terre, les implications peuvent être importantes pour comprendre comment le climat a changé dans le passé et comment il changera à l'avenir, même à la lumière du réchauffement climatique causé par l'homme.
"Nous avons enfin la dernière pièce du puzzle qui explique comment les particules de l'espace extra-atmosphérique affectent le climat sur Terre et fournit une compréhension de la façon dont les changements provoqués par l'activité solaire ou l'activité de supernova peuvent changer le climat", a déclaré Henrik Svensmark. , de l'Université technique du Danemark, auteur principal de l'étude.
L'idée de base de l'étude était de trouver les facteurs qui influencent la croissance des aérosols à partir de la masse des ions. Bien que les ions ne soient pas les constituants les plus nombreux de l'atmosphère, les interactions électromagnétiques avec les particules d'aérosol compensent cette rareté et rendent la fusion beaucoup plus probable. Même à de faibles niveaux d'ionisation, environ 5% du taux de croissance des aérosols est dû aux ions. Dans le cas d'une supernova, ce taux de croissance peut être supérieur à 50% et cela aura un impact sur les nuages et la température de la Terre.
Pour le démontrer, une description théorique des interactions entre les ions et les aérosols et la vitesse de croissance des aérosols a été formulée. Les hypothèses ont ensuite été testées expérimentalement. Les expériences ont été répétées jusqu'à 100 fois sur une période de 2 ans avec un total de 3100 heures d'échantillonnage de données. Les résultats des expériences concordent avec les prédictions théoriques.
Quelles conséquences?
Selon les scientifiques, cette découverte démontre également que les variations de l'activité magnétique du Soleil affectent l'afflux de rayons cosmiques vers la Terre: lorsque le Soleil est dans une phase minimale, magnétiquement parlant, il y a plus de rayons cosmiques et plus de nuages bas. , et le climat sur Terre est plus frais; lorsque le Soleil est plus actif, moins de rayons cosmiques atteignent la Terre et, avec moins de nuages bas, notre planète connaît des températures plus élevées.
Selon les scientifiques, ce mécanisme pourrait également avoir affecté les changements climatiques observés au cours du XXe siècle:
«Un refroidissement et une surchauffe d'environ 2 ° C se sont produits à plusieurs reprises au cours des 10 000 dernières années, car l'activité du Soleil et l'afflux de rayons cosmiques ont changé. Les variations beaucoup plus importantes jusqu'à 10 ° C se produisent lorsque le Soleil et la Terre traversent des régions de la Galaxie qui ont un nombre variable d'étoiles explosives ».
L'étude a été publiée dans Nature.
Francesca Mancuso
