Il sole sta entrando in uno dei Minimi solari più profondi dell'era spaziale. Le macchie solari sono state assenti per la maggior parte di 2018 e la produzione di raggi ultravioletti del sole è diminuita drasticamente. Una nuova ricerca mostra che l'atmosfera superiore della Terra sta rispondendo.
"Vediamo una tendenza al raffreddamento", afferma Martin Mlynczak del Langley Research Center della NASA. “In alto sopra la superficie della Terra, vicino al bordo dello spazio, la nostra atmosfera sta perdendo energia termica. Se le tendenze attuali continuano, potrebbe presto stabilire un record per l'era spaziale per il freddo. "
Questi risultati provengono dallo strumento SABRE a bordo del satellite TIMED della NASA. SABRE monitora le emissioni infrarosse di biossido di carbonio (CO2) e ossido nitrico (NO), due sostanze che svolgono un ruolo chiave nel bilancio energetico dell'aria da 100 a 300 chilometri sopra la superficie del nostro pianeta. Misurando il bagliore infrarosso di queste molecole, SABRE può valutare lo stato termico del gas nella parte più alta dell'atmosfera - uno strato che i ricercatori chiamano "la termosfera".
“La termosfera si raffredda sempre durante il minimo solare. È uno dei modi più importanti in cui il ciclo solare influisce sul nostro pianeta ", spiega Mlynczak, che è il principale investigatore associato di SABRE.
Quando la termosfera si raffredda, si restringe, riducendo letteralmente il raggio dell'atmosfera terrestre. Questa contrazione riduce la resistenza aerodinamica sui satelliti in orbita terrestre bassa, prolungandone la durata. Questa è la buona notizia. La cattiva notizia è che ritarda anche il naturale decadimento della spazzatura spaziale, risultando in un ambiente più disordinato attorno alla Terra.
Per aiutare a tenere traccia di ciò che sta accadendo nella termosfera, Mlynczak e colleghi hanno recentemente introdotto il "Thermosphere Climate Index" (TCI), un numero espresso in Watts che indica la quantità di calore che le molecole di NO non vengono scaricate nello spazio. Durante il massimo solare, TCI è alto ("caldo"); durante il minimo solare, è basso ("freddo").
"In questo momento, è davvero molto basso", afferma Mlynczak. “SABRE sta attualmente misurando 33 miliardi di watt di energia a infrarossi da NO. Questo è 10 volte più piccolo di quello che vediamo durante le fasi più attive del ciclo solare. ”

L'indice climatico Thermosphere di Mlynczak e colleghi.
Visualizza i tempi di Freddo, Freddo, Neutro, Caldo e Caldo da 1940.
Sebbene SABRE sia in orbita da soli 17 anni, Mlynczak e colleghi hanno recentemente calcolato che TCI risale agli 1940. "SABRE ci ha insegnato a farlo rivelando in che modo il TCI dipende da altre variabili come l'attività geomagnetica e la potenza UV del sole - cose che sono state misurate per decenni", spiega.
Mentre 2018 termina, l'Indice del clima della termosfera è sul punto di stabilire un record dell'era spaziale per il freddo. "Non ci siamo ancora del tutto", afferma Mlynczak, "ma potrebbe succedere nel giro di pochi mesi."
"Siamo particolarmente lieti che SABRE stia raccogliendo informazioni così importanti per tracciare l'effetto del Sole sulla nostra atmosfera", afferma James Russell, Principal Investigator di SABRE presso l'Università di Hampton. "Un record di oltre 16 anni di cambiamenti a lungo termine nelle condizioni termiche dell'atmosfera a più di 70 miglia sopra la superficie è qualcosa che non ci aspettavamo da uno strumento progettato per durare solo in orbita 3".