Il cambiamento climatico influisce sulle osservazioni astronomiche
Secondo uno studio condotto da un team di ricerca internazionale che ha coinvolto gli scienziati dell’Università di Colonia, i cambiamenti climatici associati al riscaldamento globale possono influenzare le osservazioni della volta celeste.
Gli scienziati sono giunti a tale conclusione dopo aver valutato una serie di parametri climatici (temperatura, velocità e direzione del vento e il contenuto di vapore acqueo nell’atmosfera per un periodo di diversi decenni), i quali determinerebbero un aumento della sfocatura dell’immagine a causa del seeing, la turbolenza dell’aria.
I risultati non sono importanti solo per gli astronomi per adattare le loro osservazioni alle mutevoli condizioni ambientali, ma devono anche essere presi in considerazione quando si pianificano nuovi grandi telescopi, come l’Extremely Large Telescope (ELT), che è attualmente in costruzione vicino al Paranal.
Susanne Crewell e Christoph Böhm, professori presso l’Istituto di geofisica e meteorologia, hanno studiato la misura in cui il cambiamento climatico influisce sull’astronomia e in particolare sulla qualità delle osservazioni. Il team si è concentrato sull’Osservatorio del Paranal nel nord del Cile, perché dispone di un’intera gamma di sensori ambientali che documentano le condizioni meteorologiche locali. Queste misurazioni hanno prodotto uno dei set di dati più completi negli ultimi tre decenni in un luogo in gran parte incontaminato.
Sulla base di questo set di dati, astronomi, ricercatori del clima, scienziati dell’atmosfera e meteorologi hanno unito le forze per identificare importanti parametri meteorologici che giocano un ruolo nella qualità delle osservazioni astronomiche. I dati hanno permesso loro di analizzare le tendenze a lungo termine su un periodo di oltre trent’anni per determinare l’impatto del cambiamento climatico sulle osservazioni future. Utilizzando quattro esempi, hanno mostrato come il cambiamento climatico stia già influenzando o potrebbe influenzare il funzionamento di un osservatorio astronomico in futuro. Il VLT, gestito dall’ESO, è servito come esempio.
“I dati hanno mostrato un aumento di 1,5°C della temperatura vicino al suolo negli ultimi quattro decenni all’Osservatorio del Paranal, leggermente superiore alla media mondiale di 1°C dall’era preindustriale“, ha detto Susanne Crewell. Poiché il sistema di raffreddamento del telescopio originale non è stato progettato per condizioni così calde, la qualità delle osservazioni è sempre più minacciata da turbolenze più frequenti, una conseguenza dell’aumento della temperatura. L’aumento previsto di 4°C (lo scenario più pessimistico delle simulazioni climatiche ICCP) entro il prossimo secolo deve quindi essere preso in considerazione nella costruzione dell’Extremely Large Telescope (ELT) di 39 metri in un sito vicino.
In particolare, gli astronomi affrontano la sfida di una riduzione del cosiddetto “dome seeing“, una riduzione della risoluzione dovuta alla turbolenza all’interno della cupola del telescopio. I ricercatori hanno inoltre notato un aumento della turbolenza nello strato d’aria vicino al suolo, realizzando immagini sfocate poiché strati di aria calda e fredda con diversi indici di rifrazione si alternano più rapidamente. Tuttavia, attribuire questo al cambiamento climatico è difficile, poiché ci sono stati anche cambiamenti costruttivi. L’aumento del wind shear nella troposfera superiore in connessione con la corrente a getto porta anche a un cosiddetto “alone guidato dal vento”. Questo fenomeno si verifica quando le condizioni di turbolenza atmosferica variano più velocemente di quanto il sistema di controllo del telescopio possa correggere. Ciò limita le capacità di contrasto dello strumento e potrebbe potenzialmente limitare gli studi sugli esopianeti.
Attraverso la prospettiva unica sull’universo, gli astronomi sanno che l’origine della vita sulla Terra è stato un processo complesso reso possibile solo dalla coincidenza di circostanze estremamente rare. Non esiste una seconda Terra nel nostro vicinato. Per questo motivo l’attuale numero di Nature Astronomy è dedicato al tema del clima. Il numero speciale mira a sensibilizzare l’astronomia per gli aspetti climatici che sono importanti per il lavoro degli astronomi.
