Klimaatveranderingen die verband houden met de opwarming van de aarde kunnen astronomische waarnemingen beïnvloeden. Dat blijkt uit een onderzoek onder wetenschappers van de Universiteit van Keulen. Het internationale onderzoeksteam onderzocht een reeks klimaatparameters met de Very Large Telescope (VLT) in Paranal in de Atacama-woestijn in Chili, waar de European Southern Observatory (ESO) zijn telescopen gebruikt. Onder andere, het team evalueerde de gegevens voor temperatuur, windsnelheid en windrichting, en het waterdampgehalte in de atmosfeer over een periode van enkele decennia. Dit onthulde een stijging van de temperaturen boven het wereldgemiddelde en ook toenemende beeldonscherpte als gevolg van luchtturbulentie - het zogenaamde zien.

De studie "The impact of climate change on astronomical observations" is gepubliceerd in het huidige nummer van Natuurastronomie en kan online bekeken worden. De resultaten zijn niet alleen belangrijk voor astronomen om hun waarnemingen aan te passen aan veranderende omgevingsomstandigheden, maar er moet ook rekening mee worden gehouden bij het plannen van nieuwe grote telescopen, zoals de Extremely Large Telescope (ELT), die momenteel wordt gebouwd in de buurt van de Paranal.

De in Keulen gevestigde wetenschappers Professor Dr. Susanne Crewell en Christoph Böhm van het Instituut voor Geofysica en Meteorologie waren betrokken bij het onderzoek. Vroeger, ze hadden al verschillende aspecten van het verleden verkend, huidige en toekomstige klimaat op de locatie van de telescoop in het kader van Collaborative Research Center 1211 "Earth-Evolution at the Dry Limit." De eerste auteur van het artikel is Faustine Cantalloube van het Max Planck Instituut voor Astronomie in Heidelberg.

De onderzoekers onderzochten in hoeverre klimaatverandering de sterrenkunde en in het bijzonder de kwaliteit van waarnemingen beïnvloedt. Het team concentreerde zich op het Paranal Observatorium in het noorden van Chili, omdat het een hele reeks omgevingssensoren heeft die lokale meteorologische omstandigheden documenteren. Deze metingen leverden een van de meest uitgebreide datasets van de afgelopen drie decennia op een grotendeels ongerepte locatie.

Op basis van deze dataset astronomen, klimaat onderzoekers, atmosfeer wetenschappers, en meteorologen sloegen de handen ineen om belangrijke meteorologische parameters te identificeren die een rol spelen bij de kwaliteit van astronomische waarnemingen. Met de gegevens konden ze langetermijntrends analyseren over een periode van meer dan dertig jaar om de impact van klimaatverandering op toekomstige waarnemingen te bepalen. Aan de hand van vier voorbeelden, ze lieten zien hoe de klimaatverandering nu al van invloed is, of in de toekomst de werking van een astronomisch observatorium kan beïnvloeden. de VLT, geëxploiteerd door ESO, als voorbeeld diende.

"De gegevens toonden een stijging van 1,5 ° C in de buurt van de grond temperatuur in de afgelopen vier decennia op het Paranal Observatorium. Dit is iets hoger dan het wereldwijde gemiddelde van 1 ° C sinds het pre-industriële tijdperk, " zei Susanne Crewell. Aangezien het originele koelsysteem van de telescoop niet was ontworpen voor zulke warme omstandigheden, de kwaliteit van waarnemingen wordt steeds meer bedreigd door frequentere turbulenties - een gevolg van de stijging van de temperatuur. Met de verwachte stijging van 4°C (het meest pessimistische scenario van de ICCP-klimaatsimulaties) in de komende eeuw moet dus rekening worden gehouden bij de bouw van de 39-meter Extreem Grote Telescoop (ELT) op een nabijgelegen locatie.

Vooral, astronomen staan ​​voor de uitdaging om de zogenaamde 'dome-seeing', " een afname in resolutie door turbulentie binnen de telescoopkoepel. De onderzoekers merkten verder een toename van turbulentie op in de luchtlaag nabij de grond, waardoor beelden wazig worden doordat koude en warme luchtlagen met verschillende brekingsindices elkaar sneller afwisselen. Echter, dit toe te schrijven aan klimaatverandering is moeilijk, omdat er ook bouwkundige veranderingen waren. De toename van windschering in de bovenste troposfeer in verband met de jetstream leidt ook tot een zogenaamde 'wind-driven halo'. Dit fenomeen treedt op wanneer atmosferische turbulentiecondities sneller variëren dan het besturingssysteem van de telescoop ze kan corrigeren. Dit beperkt de contrastcapaciteiten van het instrument en zou het onderzoek naar exoplaneten mogelijk kunnen beperken.Een toename van waterdamp in de atmosfeer zou bovendien kunnen leiden tot een vermindering van het astronomische signaal.

Door hun unieke kijk op het universum, astronomen weten dat het ontstaan ​​van het leven op aarde een complex proces was dat alleen mogelijk werd gemaakt door het samenvallen van uiterst zeldzame omstandigheden. Er is geen tweede aarde in onze buurt. Om deze reden, het huidige nummer van Natuurastronomie , gepubliceerd op 10 september is gewijd aan het thema klimaat. Het themanummer heeft als doel het bewustzijn in de astronomie te vergroten voor klimaataspecten die van belang zijn voor het werk van astronomen.