Вчені з’ясували, як Місяць допомагає нам зрозуміти клімат Землі

Через 55 років після нашого гігантського стрибка вчені продовжують дізнаватися про Місяць і Землю від нашого небесного сусіда. Недавнє фото з МКС зафіксувало серп Місяця та сяйво Землі, пропонуючи зрозуміти тенденції зменшення альбедо та клімату Землі, підкреслені проектом NASA CERES.

Відколи НАСА вперше висадило людей на Місяць під час місії Аполлон-11 у 1969 році, ми продовжуємо шанувати нашого найближчого небесного сусіда. Його роль у сонячних затемненнях, те, як він освітлює довгі зимові ночі, чи таємниці свого зворотного боку, Місяць викликає благоговіння та інтригу.

Сяйво Землі та перспектива Місяця

Астронавт на борту Міжнародної космічної станції зафіксував відчуття місячного дива на цьому знімку, зробленому в травні 2024 року. На фотографії зображено Місяць у фазі зростаючого півмісяця, і з правого боку видно лише невелику смужку, освітлену Сонцем. Решта Місяця світиться, хоч і набагато менш яскраво, світлом Сонця після того, як воно відбилося від Землі — явище називається земним сяйвом.

Під Місяцем світлий горизонт Землі, або лімб, дугою проходить через нижню частину зображення. Ця фотографія в перспективі пропонує поперечний переріз шарів атмосфери планети, включаючи помаранчеву тропосферу, яка знаходиться найближче до поверхні, і більш товсту, світло-блакитну стратосферу над нею.

Відомості про клімат зі спостережень Місяця

Вчені можуть дізнатися про нашу рідну планету, вивчаючи Місяць. Серед іншого він пропонує підказки щодо того, як могло виникнути життя на Землі та якими були землетруси в ранній історії планети. Місяць також допомагає вченим відстежувати яскравість Землі, або альбедо, через земне сяйво.

Кліматологів цікавить альбедо, оскільки воно є ключовим компонентом енергетичного бюджету Землі — балансу енергії, що надходить і виходить із системи Землі. Крижаний покрив, хмарність, забруднення повітря та наземний покрив – усе це впливає на альбедо, тобто кількість світла, яке Земля відбиває назад у космос.

Згідно з дослідженням 2021 року, спостереження за земним сяйвом, проведені вченими з сонячної обсерваторії Big Bear у 1998–2017 роках, вказують на загальне зменшення альбедо за цей час. Автори відзначають, що підвищення температури поверхні моря, яке зменшило низькорівневий хмарний покрив із високим відбиттям, особливо над східною частиною Тихого океану, могло сприяти цій тенденції.

Відображення Землі від Місяця пропонує, здавалося б, елегантну міру альбедо. Проте вчені NASA створюють більш детальний довгостроковий запис яскравості Землі, використовуючи набір супутникових інструментів у поєднанні з метеорологічними, аерозольними та іншими даними. З 1990-х років проект CERES (Clouds and the Earth’s Radiant Energy System) вимірює сонячну енергію, яку поглинає та відбиває Земля, тепло, яке планета випромінює в космос, і роль хмар у цьому процесі.

CERES виявив зменшення альбедо Землі в перші два десятиліття 2000-х років, а також подвоєння дисбалансу енергії Землі між 2004 і 2019 роками, що означає, що система Землі отримує енергію і, отже, нагрівається. Головний дослідник CERES Норман Леб з Дослідницького центру Ленглі NASA сказав, що головним кандидатом на розвиток цих тенденцій є зменшення низької хмарності. Однак причини різної хмарності, включаючи зміни температури поверхні моря, короткострокову природну мінливість і аерозольні забруднення, важко розпізнати. «На цей час це не вирішене питання», — сказав він.

Продовження дослідження Місяця НАСА

Інтерес NASA до дослідження Місяця залишається високим через 55 років після Аполлона-11. Завдяки кампанії Artemis NASA відправить астронавтів до регіону Південного полюса Місяця, просуне наукові відкриття та підготує людей до місій на Марс.