Araştırmacılar, kontrolden çıkan sera etkisi üzerine yeni bir çalışma yürüttüler ve su buharının kritik eşiğinin Dünya ve diğer gezegenlerde nasıl yıkıcı iklim değişikliklerine yol açabileceğini ortaya çıkardılar. Araştırma, bu geri dönüşü olmayan iklim değişikliğine katkıda bulunan önemli bir bulut desenini ortaya koyuyor ve ötegezegen iklimleri ve bunların yaşamı destekleme potansiyelleri hakkında bilgi sağlıyor. Kredi bilgileri: SciTechDaily.com
UNIGE’den bir ekip, CNRS ile birlikte, bir gezegeni tamamen yaşanmaz hale getirebilecek kontrolden çıkan sera etkisinin tamamını simüle etmeyi başardı.
Dünya, okyanuslar ve yaşamla kaplı harika bir mavi ve yeşil noktadır. Venüs sadece misafirperver değil aynı zamanda steril olan sarımsı steril bir küredir. Ancak ikisi arasındaki sıcaklık farkı yalnızca birkaç derecedir.
Cenevre Üniversitesi’nden (UNIGE) gökbilimcilerden ve Ulusal Araştırma Yeterlilik Merkezi (NCCR) PlanetS üyelerinden oluşan bir ekip, Paris ve Bordeaux’daki CNRS laboratuvarlarının desteğiyle, bütünü simüle etmeyi başararak dünyada bir ilki başardı. Bir gezegenin iklimini cennet gibi ve yaşam için mükemmel bir iklimden, sert ve düşmanca bir yere dönüştürebilen kontrolden çıkmış sera süreci.
Bilim adamları ayrıca sürecin ilk aşamalarından itibaren atmosferik yapının ve bulut örtüsünün önemli değişikliklere uğradığını, bunun neredeyse durdurulamaz ve tersine çevrilmesi çok karmaşık bir sera etkisine yol açtığını da gösterdi. Dünya’da, Güneş’in parlaklığında hafif bir artışın ardından sadece birkaç on derecelik küresel ortalama sıcaklık artışı, bu olguyu başlatmak ve gezegenimizi yaşanabilir hale getirmek için yeterli olacaktır.
Kaçak sera etkisi, yüzeyi sıvı su okyanusuna sahip ılıman, yaşanabilir bir gezegeni, her türlü yaşama düşman, sıcak buharın hakim olduğu bir gezegene dönüştürebilir. Katkıda bulunanlar: © Thibaut Roger / UNIGE
Sera Etkisi ve Kaçış Senaryosu
Sera etkisinin ortadan kalkması fikri yeni değil. Bu senaryoya göre bir gezegen, Dünya’daki gibi ılıman bir durumdan, yüzey sıcaklığının 1000°C’nin üzerinde olduğu gerçek bir cehenneme dönüşebilir. Neden? Su buharı, doğal bir sera gazıdır. Su buharı, Dünya tarafından emilen güneş ışınımının termal radyasyon olarak uzay boşluğuna doğru yeniden yayılmasını önler. Isıyı bir kurtarma battaniyesi gibi hapseder. Bir miktar sera etkisi faydalıdır; o olmasaydı, Dünya’nın ortalama sıcaklığı suyun donma noktasının altında olurdu, buzla kaplı ve hayata düşman bir top gibi görünürdü.
Tam tersi sera etkisinin çok fazla olması ise okyanusların buharlaşmasını, dolayısıyla atmosferdeki su buharı miktarını artırıyor. “Bu miktardaki su buharı için, gezegenin artık soğuyamayacağı kritik bir eşik var. Buradan, okyanuslar tamamen buharlaşana ve sıcaklık birkaç yüz dereceye ulaşana kadar her şey sürüklenip gidiyor,” diye açıklıyor UNIGE Bilim Fakültesi Astronomi Bölümü eski doktora sonrası araştırmacısı ve çalışmanın ana yazarı Guillaume Chaverot.
İklim Geçişine İlişkin Çığır Açan Çalışma
Paris ve Bordeaux’daki CNRS laboratuvarlarında araştırmacı ve araştırmanın ortak yazarı Martin Turbet, “Şimdiye kadar klimatolojideki diğer önemli çalışmalar yalnızca ya kaçak öncesi ılıman duruma ya da kaçak sonrası yaşanabilir duruma odaklanmıştı” diyor. çalışmak. “İlk kez bir ekip, geçişin kendisini 3 boyutlu bir küresel iklim modeliyle inceledi ve bu süreçte iklimin ve atmosferin nasıl geliştiğini kontrol etti.”
Çalışmanın kilit noktalarından biri, çok tuhaf bir bulut deseninin ortaya çıkmasının, kontrolden çıkma etkisini arttırması ve süreci geri döndürülemez hale getirmesidir. “Geçişin başlangıcından itibaren, yüksek atmosferde bazı çok yoğun bulutların geliştiğini gözlemleyebiliyoruz. Aslında ikincisi artık Dünya atmosferinin sıcaklık inversiyon karakteristiğini göstermiyor ve iki ana katmanını ayırıyor: troposfer ve stratosfer. Atmosferin yapısı derinden değişti” diye belirtiyor Guillaume Chaverot.
Başka Yerde Yaşam Arayışında Ciddi Sonuçlar
Bu keşif, diğer gezegenlerdeki ve özellikle Güneş dışındaki yıldızların etrafında dönen gezegenler olan dış gezegenlerdeki iklimin incelenmesi için önemli bir özelliktir. UNIGE Evrende Yaşam Merkezi’nin (LUC) yöneticisi ve yardımcı doçenti Émeline Bolmont, “Diğer gezegenlerdeki iklimi inceleyerek en güçlü motivasyonlarımızdan biri, onların yaşama ev sahipliği yapma potansiyelini belirlemektir” diyor. çalışmak.
LUC, Dünya’daki yaşamın kökenlerine ve güneş sistemimizin başka yerlerinde ve ötesinde, dış gezegen sistemlerinde yaşam arayışına ilişkin son teknolojiye sahip disiplinler arası araştırma projelerine öncülük etmektedir. “Önceki çalışmalardan sonra zaten bir su buharı eşiğinin varlığından şüpheleniyorduk, ancak bu bulut deseninin ortaya çıkışı gerçek bir sürpriz!” Émeline Bolmont’u açıklıyor. “Ayrıca, bu bulut modelinin gözlem sırasında tespit edilebilecek belirli bir imzayı veya ‘parmak izini’ nasıl oluşturabildiğini de paralel olarak inceledik. dış gezegen atmosferler. Gelecek nesil cihazların bunu tespit edebilmesi gerekiyor,” diye açıklıyor Martin Turbet. Guillaume Chaverot, “Institut de Planétologie et d’Astrophysique de Grenoble”da (IPAG) bu çalışmaya devam etmek için bir araştırma bursu almış olduğundan ekip burada durmayı da düşünmüyor. Araştırma projesinin bu yeni adımı, Dünya’nın özel durumuna odaklanacak.
Kırılgan Dengede Bir Dünya Gezegeni
Yeni iklim modelleriyle bilim insanları, güneş ışınımındaki çok küçük bir artışın (küresel Dünya sıcaklığının sadece birkaç on derecelik bir artışa yol açması) Dünya üzerinde bu geri dönüşü olmayan kontrolden çıkma sürecini tetiklemek için yeterli olacağını hesapladılar. gezegenimizi Venüs kadar yaşanmaz hale getiriyoruz. Mevcut iklim hedeflerinden biri, Dünya’da sera gazlarının neden olduğu küresel ısınmayı 2050 yılına kadar yalnızca 1,5 derece ile sınırlamaktır. Guillaume Chaverot’nun araştırma bursunun sorularından biri, sera gazlarının hafif bir artışla kontrolden çıkma sürecini tetikleyip tetikleyemeyeceğini belirlemektir. Güneşin parlaklığı işe yarayabilir. Eğer öyleyse, bir sonraki soru eşik sıcaklıklarının her iki işlem için de aynı olup olmadığını belirlemek olacaktır.
Dolayısıyla Dünya bu kıyamet senaryosundan o kadar da uzak değil. “Bu kontrolden çıkan sürecin Dünya’da başlayacağını varsayarsak, okyanus yüzeyinin sadece 10 metrelik bir buharlaşması, yer seviyesindeki atmosfer basıncında 1 barlık bir artışa yol açacaktır. Sadece birkaç yüz yıl içinde 500°C’nin üzerindeki yer sıcaklığına ulaşacağız. Daha sonra, tüm okyanuslar tamamen buharlaştığında 273 bar yüzey basıncına ve 1.500°C’nin üzerine bile ulaşacaktık,” diye bitiriyor Guillaume Chaverot.
Referans: Guillaume Chaverot, Emeline Bolmont ve Martin Turbet tarafından yazılan “3D Genel Sirkülasyon Modeli ile sera gazı geçişinin ilk keşfi”, 18 Aralık 2023, Astronomi ve Astrofizik.
DOI: 10.1051/0004-6361/202346936
Cenevre’deki Ötegezegenler: 25 Yıllık Uzmanlık Nobel Ödülüyle Onurlandırıldı
İlk dış gezegen, 1995 yılında Cenevre Üniversitesi’nden iki araştırmacı, 2019 Nobel Fizik Ödülü sahibi Michel Mayor ve Didier Queloz tarafından keşfedildi. Bu keşif, Cenevre Üniversitesi Astronomi Bölümü inşaatı ve kurulumu ile bu alandaki araştırmaların ön saflarında yer almaktadır. HARPLAR Açık ESO2003 yılında La Silla’da bulunan 3,6 metrelik teleskop.
Yirmi yıl boyunca bu spektrograf, ötegezegenlerin kütlesini belirlemede dünyadaki en güçlü spektrograftı. Ancak HARPS, 2018 yılında Cenevre’de inşa edilen ve Dünya’ya kurulan başka bir spektrograf olan ESPRESSO tarafından geride bırakıldı. Çok Büyük Teleskop (VLT) Paranal, Şili’de.
İsviçre aynı zamanda iki ulusal uzmanlık alanının sonucu olan CHEOPS misyonuyla ötegezegenlerin uzay temelli gözlemlerine de katılmaktadır: Bern Üniversitesi, Cenevre’deki muadili ile işbirliği içinde ve İsviçre başkentindeki muadili tarafından desteklenen Cenevre Üniversitesi’nin temel deneyimiyle. Bu iki bilimsel ve teknik uzmanlık alanı aynı zamanda PlanetS Ulusal Araştırma Yeterlilik Merkezi (NCCR).
Evrende Yaşam Merkezi (LUC): Disiplinlerarası Mükemmellik Kutbu
Evren Merkezinde Yaşam (LUC) Profesörler Michel Mayor ve Didier Queloz tarafından 2019 yılında Nobel Fizik Ödülü’nün verilmesinin ardından 2021 yılında kurulan Cenevre Üniversitesi’nin (UNIGE) disiplinlerarası bir araştırma merkezidir. Son on yılda hem güneş sistemi araştırmaları, ötegezegenler hem de yaşamın organik yapısı alanlarında kaydedilen ilerlemeler sayesinde, diğer gezegenlerde yaşamın ortaya çıkışı sorunu artık somut bir şekilde ele alınabiliyor ve artık sadece spekülatif olarak değil. Astronomi, kimya, fizik, biyoloji ile Dünya ve iklim bilimlerinin kavşağında bulunan LUC’nin amacı, evrendeki yaşamın kökenlerini ve dağılımını anlamaktır. LUC, Astronomi Bölümü’nün girişimiyle çok sayıda UNIGE enstitüsü ve bölümünün yanı sıra uluslararası birçok ortak üniversiteden araştırmacıları bir araya getirir.
