Как Луната, отразявайки Земята, помага да разберем какво се случва на планетата ни

Луната, нашата небесна съседка, по неочакван начин може да ни разкаже какво се случва на Земята.

Наскоро направена снимка от Международната космическа станция (МКС) е уловила лунния полумесец и земното сияние, предоставяйки информация за намаляващото албедо на Земята и тенденциите в климата.

От древни времена и досега хората продължават да изпитват респект към най-близкия ни небесен съсед - Луната. Независимо дали става дума за ролята ѝ в слънчевите затъмнения, за начина, по който осветява дългите зимни нощи, или за тайните на обратната ѝ страна, Луната предизвиква страхопочитание и интерес.

Светлината на Земята и перспективата на Луната

През май 2024 г. астронавт на борда на Международната космическа станция е направил много въздестваща снимка на Луната, но и с интересна информация. Снимката показва Луната във фаза на нарастващ полумесец, като от дясната ѝ страна се вижда малка част от осветената от Слънцето страна. Останалата част от Луната свети, макар и много по-слабо, заради светлината на Слънцето, след като тя се е отразила от Земята - явление, наречено земно сияние.

Под Луната яркият хоризонт на Земята, или лимбът, се извива в долната част на изображението. Перспективата на тази снимка предлага напречен разрез на атмосферните слоеве на планетата, включително оранжевата тропосфера, разположена най-близо до повърхността, и по-плътната, светлосиня стратосфера над нея.

 Международната космическа станция, заснета от SpaceX Crew Dragon Endeavour по време на прелитане около орбиталната лаборатория, което се състоя след откачването ѝ от обърнатия към космоса порт на модула Harmony на 8 ноември 2021 г. Кредит: NASA Johnson

Земята в лунното огледало

Учените могат да научат повече за нашата родна планета, изучавайки Луната. Наред с други разкрития, тя предлага сведения за това как може да е започнал животът на Земята и какви са били земетресенията в ранната история на планетата. Луната също така помага на учените да проследят яркостта на Земята, или албедото, чрез земното сияние.

Климатолозите се интересуват от албедото, тъй като то е ключов компонент в енергийния баланс на Земята - балансът на енергията, която влиза и излиза от земната система. Ледената покривка, облачността, замърсяването на въздуха и земната покривка - всички те влияят на албедото, или колко светлина Земята отразява обратно в космоса.

Тази диаграма на енергийния баланс на Земята показва входящата енергия от Слънцето и къде отива тази енергия, след като достигне земната система. Кредит: NASA GPM

Наблюденията на земното сияние, извършени от учени в Слънчевата обсерватория "Биг Беър" в периода 1998-2017 г., показват общо намаляване на албедото през този период според проучване от 2021 г. Авторите отбелязват, че за тази тенденция може да е допринесло затоплянето на температурата на морската повърхност, което е намалило ниските, силно отразяващи облаци, особено над източната част на Тихия океан.

Сравнение на припокриващи се едногодишни оценки на 6-месечни интервали на нетния годишен енергиен поток в горната част на атмосферата от CERES (плътна оранжева линия) и in situ наблюдателна оценка на поглъщането на енергия от климатичната система на Земята (плътна тюркоазена линия). Кредит: NASA/Tim Marvel

Отразената от Земята повърхност светлина върху Луната предлага елегантен метод за измерване на албедото. Учените от НАСА обаче изграждат подробни дългогодишни данни за яркостта на Земята, използвайки набор от спътникови инструменти в комбинация с метеорологични, аерозолни и други данни. От 90-те години на миналия век проектът CERES (Clouds and the Earth's Radiant Energy System) измерва слънчевата енергия, погълната и отразена от Земята, топлината, която нашата планета излъчва в космоса, и ролята на облаците в този процес.

CERES установи намаляване на албедото на Земята през първите две десетилетия на 2000 г., както и удвояване на енергийния дисбаланс на Земята между 2004 и 2019 г., което означава, че системата на Земята натрупва енергия и следователно се нагрява. Намаляването на ниските облаци, по-специално, е на-вероятната причина за тези тенденции, заявява главният изследовател на CERES Норман Льоб (Norman Loeb) от Изследователския център Лангли на НАСА. Въпреки това е трудно да се разграничат причините за промяната на облачността - включително промените в температурата на морската повърхност, по-краткосрочните природни колебания и аерозолното замърсяване.

"На този етап това не е изяснен въпрос", посочва Льоб.

Интересът на НАСА към изследването на Луната продължава да е голям 55 години след Аполо 11. С проекта "Артемис" НАСА ще изпрати астронавти в района на Южния полюс на Луната, ще постигне напредък в научните открития и ще се подготви за човешки мисии до Марс.

Справка: “Satellite and Ocean Data Reveal Marked Increase in Earth’s Heating Rate” by Norman G. Loeb, Gregory C. Johnson, Tyler J. Thorsen, John M. Lyman, Fred G. Rose and Seiji Kato, 15 June 2021, Geophysical Research Letters.
DOI: 10.1029/2021GL093047

Източник: Earth’s Reflections on the Moon, The Earth Observatory

Още по темата

10/04/2024

Земята

Как катастрофален сблъсък обърна Луната отвътре навън

21/03/2024

Космос

Как ще изглежда слънчевото затъмнение на Луната и къде може да го гледаме от Земята

27/12/2023

Животът

Дължим живота си на Луната

02/11/2023

Земята

Как създаването на Луната е оформило сърцето на нашата планета Ивидео)