science >> Wetenschap >  >> Natuur

Atmosferische metaallagen verschijnen met verrassende regelmaat

Het woord "LIDAR" is gemaakt met behulp van een zaklamp. Krediet:Zhibin Yu/CIRES, CU Boulder, Harbin Instituut voor Technologie.

Tweemaaldaags, in de schemering en net voor zonsopgang, een zwakke laag natrium en andere metalen begint door de atmosfeer te zinken, ongeveer 90 mijl hoog boven de stad Boulder, Colorado. De beweging werd vastgelegd door een van 's werelds meest gevoelige 'lidar'-instrumenten en vandaag gerapporteerd in het AGU-tijdschrift Geofysische onderzoeksbrieven .

De metalen in die lagen zijn oorspronkelijk afkomstig van rotsachtig materiaal dat vanuit de ruimte in de atmosfeer van de aarde schiet, en de regelmatig verschijnende lagen beloven onderzoekers te helpen beter te begrijpen hoe de atmosfeer van de aarde in wisselwerking staat met de ruimte, zelfs potentieel hoe die interacties het leven helpen ondersteunen.

"Dit is een belangrijke ontdekking omdat we deze schemer/dageraad nog nooit eerder hebben gezien, en omdat deze metaallagen veel beïnvloeden. De metalen kunnen in de oceaan vallen en dienen als meststof voor ecosystemen, de geïoniseerde metalen kunnen de GPS-radiosignalen beïnvloeden, " zei Xinzao Chu, CIRES-collega, CU Boulder hoogleraar Luchtvaart- en Ruimtevaarttechniek, en hoofdauteur van de nieuwe beoordeling.

Het is de eerste keer dat de metaallagen - die niet schadelijk zijn voor mensen - zo regelmatig worden gezien op deze extreme hoogten in de atmosfeer. Dergelijke metaallagen op grote hoogte werden slechts 10 jaar geleden ontdekt door Chu's groep boven McMurdo, Antartica, maar daar komen ze sporadischer voor. boven rotsblok, ze zijn consequent, dagelijks, en gesynchroniseerd met winden die hoog in de atmosfeer voorkomen.

"Consistente dagelijkse patronen in onze Boulder-waarnemingen vertellen ons dat er onbekende processen in het spel zijn, een gouden kans voor atmosferische wetenschappers, " zei Jackson Jandreau, die in deze studie naast Chu en Yingfei Chen werkte. Chen en Jandreau zijn beide promovendi in de groep van Chu.

De ontdekking geeft onderzoekers ook een kijkje in een cruciaal deel van de atmosfeer dat moeilijk te observeren is. Het is een gecompliceerde regio waar interacties tussen de zon, de aarde en het magnetische veld van onze planeet kunnen uiteindelijk de omgevingscondities creëren waarin het oppervlakteleven kan gedijen, beschermd tegen de ruwe ruimteomgeving.

"Er zijn metalen in de atmosfeer van andere planetaire lichamen, zoals Mars, en onderzoekers zoeken naar aardachtige kenmerken op exoplaneten als indicatoren voor gastvrije omgevingen, "Zei Chu. "Kunnen deze metalen lagen een van deze kenmerken zijn?"