القمر الكبير لزحل تيتان ، كما رأته مركبة كاسيني الفضائية التابعة لناسا. يتمتع Hazy Titan بجو سميك تسيطر عليه النيتروجين والذي يضم أيضًا الكثير من غاز الميثان - استفاد الباحثون المميزون من مساعدتهم على فهم الدور الذي يلعبه الميثان في الاحتباس الحراري هنا على الأرض بشكل أفضل.
(الصورة: © NASA / JPL-Caltech / SSI)
توصلت دراسة جديدة إلى أن العلماء ، من خلال تحليل غاز الميثان في سماء المشتري وقمر زحل تيتان ، يحددون الآن الآثار المترتبة على غاز الاحترار العالمي هذا على الأرض.
تعمل غازات الدفيئة على تدفئة الكوكب عن طريق حجز الحرارة من الشمس. غاز الدفيئة الذي ينشر الأخبار في أغلب الأحيان هو ثاني أكسيد الكربون المتولد بكميات كبيرة من حرق الوقود الأحفوري. ومع ذلك ، فإن غاز الميثان هو غاز دفيئة أكثر قوة ، رطل للرطل قادر على تدفئة الكوكب أكثر من 25 مرة أكثر من ثاني أكسيد الكربون على مدى قرن ، وفقًا للهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ (IPCC).
في الدراسة الجديدة ، ركز الباحثون على الجانب الأكثر فهمًا لدور الميثان في الاحترار العالمي - مقدار الإشعاع الشمسي قصير الموجة الذي يمتصه. التقديرات السابقة من الهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ فيما يتعلق بآثار زيادة انبعاثات غاز الميثان على المناخ العالمي حذفت من تأثير امتصاص الموجات القصيرة. [دليل فوتوغرافي لتغير المناخ: صور متخلفة عن الأنهار الجليدية المتراجعة]
تم تصميم النماذج المناخية الحديثة لتناسب امتصاص غاز الميثان على الموجات القصيرة. ومع ذلك ، فإن دقتها محدودة بسبب عدم اليقين في مدى امتصاص الميثان لإشعاع الموجة القصيرة. في حين أن جزيء ثاني أكسيد الكربون له شكل خطي بسيط نسبيًا ، فإن غاز الميثان له شكل رباعي السطوح أكثر تعقيدًا ، كما أن طريقة استجابته للضوء معقدة أيضًا - أكثر من أن يتم تثبيتها في المختبر.
وبدلاً من ذلك ، يقوم العلماء بفحص الغلاف الجوي لكوكب المشتري وأكبر قمر زحل تيتان ، وكلاهما يحتوي على "تركيز أكبر من ألف مرة على الأقل من غاز الميثان من الغلاف الجوي للأرض" ، المؤلف المشارك في الدراسة دان فيلدمان ، عالم المناخ في مختبر لورانس بيركلي الوطني في بيركلي ، كاليفورنيا ، أخبر Space.com. وأوضح أن هذه الأجرام السماوية على هذا النحو يمكن أن تكون بمثابة "مختبرات طبيعية" للتحقيق في تأثيرات ضوء الشمس على الميثان.
قام العلماء بتحليل بيانات تيتان من مسبار Huygens التابع لوكالة الفضاء الأوروبية ، والتي هبطت على القمر الكبير في يناير 2005 ، والمشتري من تلسكوب هابل الفضائي التابع لناسا. وقد ساعد ذلك في تحديد كيفية امتصاص الميثان لمختلف الأطوال الموجية القصيرة لضوء الشمس ، وهي بيانات ربطها الباحثون بالنماذج المناخية للأرض.
وجد العلماء أن تأثيرات الاحترار العالمي للميثان من المحتمل ألا تكون موحدة على الأرض ، ولكنها تختلف على سطح الكوكب. على سبيل المثال ، بما أن الصحاري بالقرب من خط الاستواء لها أسطح مشرقة ومكشوفة تعكس الضوء لأعلى ، فإن امتصاص الموجات القصيرة أقوى بعشر مرات على مناطق مثل الصحراء الكبرى وشبه الجزيرة العربية من أي مكان آخر على الأرض.
بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن يؤدي وجود السحب إلى زيادة امتصاص الموجات القصيرة من الميثان بنحو ثلاثة أضعاف. لاحظ الباحثون هذه التأثيرات غرب إفريقيا الجنوبية والأمريكتين ، ومع أنظمة السحابة في منطقة التقارب بين المدارية بالقرب من خط الاستواء.
قال فيلدمان "يمكننا حقاً أن نثبت تأثير غازات الدفيئة على الأرض بناءً على ملاحظات المشتري وتيتان".
تدعم هذه النتائج النماذج المناخية السابقة فيما يتعلق بتأثيرات الميثان على الاحترار العالمي. وقال الباحثون إن عملهم يمكن أن يساعد في دفع استراتيجيات التخفيف من آثار تغير المناخ من خلال توضيح المخاطر التي تواجهها المناطق المختلفة في جميع أنحاء العالم.
قام العلماء بتفصيل نتائجهم على الإنترنت يوم الأربعاء (26 سبتمبر) في مجلة Science Advances.
