In de buurt van de noord- en zuidpool van de aarde glinsteren piekerige, iriserende wolken vaak hoog aan de zomerhemel rond zonsondergang en zonsopgang. Deze nachtelijke of nachtelijke wolken worden soms ook verder van de polen waargenomen, met een snelheid die van jaar tot jaar dramatisch varieert. Volgens een nieuwe studie met behulp van NASA's Aeronomy of Ice in the Mesosphere (AIM) -satelliet, die wordt beheerd door het Explorers Program Office in het Goddard Space Flight Center van NASA in Greenbelt, Maryland, zijn ochtendraketten gedeeltelijk verantwoordelijk voor het verschijnen van de lagere- breedtegraad wolken.

"Het ruimteverkeer speelt een belangrijke rol bij de vorming en variatie van deze wolken", zegt Michael Stevens van het Naval Research Laboratory, de hoofdauteur van een paper die de resultaten rapporteert in het tijdschrift Earth and Space Science . Dit is een belangrijke bevinding omdat wetenschappers proberen te begrijpen of toename van nachtlichtende wolken verband houdt met klimaatverandering, menselijke activiteiten of mogelijk beide.

Voor het eerst gedocumenteerd in de late jaren 1800, zijn nachtlichtende wolken de hoogste wolken in onze atmosfeer. Terwijl regenwolken doorgaans niet meer dan 16 kilometer boven het aardoppervlak stijgen, drijven nachtlichtende wolken zo'n 80 kilometer hoog in een laag van de atmosfeer die de mesosfeer wordt genoemd. (Daarom worden ze ook wel mesosferische wolken genoemd.) Ze schijnen 's nachts omdat ze zo hoog zijn dat zonlicht ze kan bereiken, zelfs nadat de zon is ondergegaan voor waarnemers op de grond. Deze hoogvliegende wolken ontstaan ​​wanneer waterijskristallen condenseren op deeltjes meteoritische rook - kleine stukjes puin van meteoren die in onze atmosfeer zijn verbrand.

Nachtlichtende wolken verschijnen meestal op hoge breedtegraden, in de buurt van de polen van de aarde (waar ze ook bekend staan ​​als polaire mesosferische wolken), maar ze komen soms verder van de polen tevoorschijn, onder de 60 graden breedtegraad. Tussen 56 en 60 graden noorderbreedte (boven gebieden zoals Zuid-Alaska, Midden-Canada, Noord-Europa, Zuid-Scandinavië en Zuid-Centraal Rusland), bijvoorbeeld, kan de frequentie van deze wolken variëren met een factor 10 van een jaar tot de volgende.

Eerdere studies toonden aan dat waterdamp die vrijkomt in de atmosfeer door lanceringen van de spaceshuttle een toename van nachtelijke wolken nabij de polen kan veroorzaken. "De prevalentie van nachtelijke wolken op gemiddelde breedtegraden is echter gehuld in mysterie en de onderliggende oorzaak betwist," zei Stevens. De laatste spaceshuttle werd gelanceerd in 2011, maar sindsdien hebben andere raketten satellieten en mensen de ruimte in gebracht, waardoor waterdamp aan de atmosfeer werd toegevoegd. "Deze studie toont aan dat het ruimteverkeer, zelfs nadat de lanceringen van de spaceshuttle waren stopgezet, de jaar-op-jaar variabiliteit van nachtelijke wolken op de middelste breedtegraden controleert", concludeerde Stevens.

Stevens en zijn team bestudeerden waarnemingen van nachtlichtende wolken gemaakt door het Cloud Imaging and Particle Size (CIPS)-instrument op NASA's AIM-satelliet, die in 2007 werd gelanceerd om te onderzoeken waarom nachtschijnende wolken zich vormen en in de loop van de tijd variëren.

Het team vergeleek de waarnemingen van AIM met de timing van raketlanceringen ten zuiden van 60 graden noorderbreedte. Uit de analyse bleek een sterke correlatie tussen het aantal lanceringen dat plaatsvond tussen 23.00 uur. en 10 uur lokale tijd en de frequentie van nachtelijke wolken op de middelste breedtegraad waargenomen tussen 56 en 60 graden noorderbreedte. Met andere woorden, hoe meer ochtendlanceringen er waren, hoe meer nachtelijke wolken op de middelste breedtegraad verschenen.

De onderzoekers analyseerden ook winden net boven nachtelijke wolken en ontdekten dat de noordwaarts reizende wind het sterkst was tijdens deze ochtendlanceringen. Dit suggereert dat wind de uitlaatgassen van raketlanceringen in de ochtend op lagere breedtegraden, zoals uit Florida of Zuid-Californië, gemakkelijk naar de polen kan dragen. Daar verandert de raketuitlaat in ijskristallen en daalt af om wolken te vormen.

Bovendien onthulden de waarnemingen geen algemene opwaartse of neerwaartse trend in de frequentie van nachtelijke wolken op de middelste breedtegraad gedurende de duur van het onderzoek, noch enige correlatie tussen hun frequentie en de 11-jarige zonnecyclus, wat aangeeft dat veranderingen in zonnestraling niet waardoor de wolken van jaar tot jaar variëren.

"Veranderingen in het aantal nachtelijke wolken op de middelste breedtegraden correleren met raketlanceringen in de ochtend, consistent met het transport van uitlaatgassen door atmosferische getijden," concludeerde Stevens.

"Dit onderzoek, dat veranderingen in mesosferische wolkenfrequentie in verband brengt met raketlanceringen, helpt ons om de waargenomen langetermijnveranderingen in het optreden van deze wolken beter te begrijpen", zei NASA Heliophysics Program Scientist John McCormack op het hoofdkantoor van het agentschap in Washington, die bijdroeg aan de studie.

Naarmate de atmosfeer nabij het aardoppervlak opwarmt, koelt de mesosfeer af en komt er meer waterdamp in de bovenste atmosfeer terecht. Beide effecten zouden het gemakkelijker kunnen maken voor waterkristallen om te condenseren en voor de vorming van nachtlichtende wolken. De waarnemingen van AIM, samen met pogingen om de processen van wolkenvorming onder veranderende atmosferische omstandigheden te modelleren, helpen wetenschappers te begrijpen hoeveel veranderingen in nachtelijke wolken op natuurlijke wijze worden veroorzaakt en hoeveel worden beïnvloed door menselijke activiteiten. + Verder verkennen

Afbeelding:Ruimtestation weergave van zeldzame nachtlichtende wolken