Zmiany w dziurze ozonowej

Dziury ozonowe nad Antarktydą we wrześniu 2002 r.

Ozon zatrzymuje część zabójczego dla żywych organizmów promieniowania nadfioletowego. Jego cząsteczki składające się z trzech atomów tlenu znajdują się 15-30 km nad ziemią. Wczesną wiosną czyli we wrześniu, kiedy temperatury powietrza nad biegunami są najniższe, poziom ozonu w stratosferze zaczyna szybko spadać. Niszczą go głównie freony - trwałe i agresywne związki chemiczne, które dostały się do atmosfery w wyniku działalności człowieka. W ramach Protokołu Montrealskiego z 1987 roku ponad 180 krajów, sygnatariuszy zgodziło się na rezygnację ze stosowania niemal 100 substancji niszczących ozon.
Niestety niedobór ozonu stal się zwiększa. We wrześniu 2000 roku jej powierzchnia przekroczyła 28 mln km kw. (Europa jest trzy razy mniejsza). W 2002 roku okazało się, że poziom ozonu nad południowym biegunem Ziemi zwiększył się i był najwyższy od 1988 r. Dodatkowo dziura podzieliła się na dwie mniejsze jak pokazuje zamieszczone zdjęcie satelitarne. Łączna powierzchnia obu dziur wynosiła tylko 15 mln km kw. Niestety, nie oznacza to, że powłoka ochronna wokół Ziemi odbudowuje się tak błyskawicznie. Prawdopodobnie mieliśmy do czynienia z jednorazowym zdarzeniem związanym z nietypowym jak na tę porę roku rozkładem ciepła nad półkulą południową.
W 2003 roku dziura osiągnęła znów rekordowe rozmiary i wzrosła do 29 mln km kw. Nowe pomiary wykonane przez naukowców Nowej Zelandii we wrześniu 2004 roku wykazały, że dziura w warstwie ozonowej nad Antarktyką jest mniejsza o około 20% i skurczyła się do około 24 mln km kw., jak poinformowali eksperci NIWA (National Institute of Water and Atmospheric Research).

---

W ramach eksperymentu Europejskiej Agencji Kosmicznej naukowcy chcą sprawdzić teorię względności. Pomiar czasu dokonany w kosmosie za pomocą dwóch superdokładnych zegarów atomowych pozwoli na osiągnięcie niespotykanej dotąd dokładności. A to z kolei może pozwolić na udowodnienie istnienia efektów, które przeczą teorii Einsteina i mogą zupełnie zmienić nasze wyobrażenie Wszechświata.
Współczesny eksperyment o nazwie ACES (Atomie Clock Ensemble in Space) rozpocznie się w roku 2004 na pokładzie międzynarodowej stacji kosmicznej. W skład urządzeń wchodzą trzy komponenty zamontowane no zewnątrz stacji. Najważniejszymi z nich są PHARAO i SHM - dwa zegary atomowe. Pierwszy z nich odmierza czas no podstawie drgań cezu, o drugi wodoru. Zegary będą wysyłać dane w celu porównania na Ziemię za pomocą lasera i mikrofal. Obydwa zegary atomowe funkcjonuje! w zasadzie podobnie jak wszystkie inne czasomierze na świecie. Zbudowane są z taktownika oraz licznika liczącego i pokazującego takty. Jednak, o ile w starych zegarach taktownikiem mogło być np. wahadło, to tutaj rolę tę pełnią pojedyncze atomy, które zmieniają swój stan energii. Podstawo pomiaru czasu jest tu częstotliwość ich drgań, a o tym jak dokładne są ich pomiary może świadczyć to, że odchylenie o sekundę następuje dopiero po 33 min lat. A cezowy PHARAO, stworzony specjalnie dla warunków panujących w kosmosie, zapewnia jeszcze większą precyzję.

Test - czy Wszechświat się obraca.

Z teorii względności wynika, że czas w układach poruszających się względem siebie jest inny, ale w tym samym układzie jest taki sam, to znaczy, że dwa zegarki trzymane razem powinny chodzić identycznie. Według niektórych nowych teorii mogą jednak istnieć sytuacje, których nie przewiduje teoria względności. Otóż poruszające się razem zegary mogą pokazywać minimalnie inny czas. Może to wskazywać na to, że Wszechświat się kręci. Odchylenia tego rodzaju jednak nie mogą dotąd zostać zidentyfikowane z powodu niewystarczającej dokładności pomiarów. Dzięki porównaniu dwóch superczułych zegarów atomowych funkcjonujących w warunkach nieważkości, można będzie stwierdzić najmniejsze różnice ich pomiarów, które powstają, gdy stacja okrąża Ziemię. Jeśli różnice te zostaną stwierdzone, będzie to oznaczało rewolucję w fizyce, bo według teorii Einsteina nie mogą one istnieć.
Oprócz tego eksperyment ACES otwiera nowe perspektywy dla bardziej praktycznych zastosowań. Przesyłanie danych na Ziemię pozwoli na lepsze porównywanie czasu dwóch zegarów nie tylko w kosmosie, ale i na Ziemi. Dzięki temu czas międzynarodowy będzie określany z dużo większa dokładnością niż dotąd. Skorzystają na tym zwłaszcza systemy nawigacji GPS. Zwiększy się dokładność określania miejsc na Ziemi do rzędu milimetrów. A to z kolei pozwala myśleć o nowych zastosowaniach tych układów. Może już niedługo samoloty, autobusy i samochody będą sterowane automatycznie?

Nowy test teorii względności

W kwietniu 2004 roku NASA wystrzeliła wartego 700 tys dolarów satelitę Gravity Probe-B, który ma potwierdzić prawdziwość ogólnej teorii względności Einsteina. Satelita Gravity Probe-B zawiera cztery bardzo dokładne żyroskopy. Przez wiele miesięcy naukowcy będą badać minimalne zmiany ich rotacji, co posłuży jako idealny system odniesienia w naszej czasoprzestrzeni. Badania mają na celu zaobserwowanie zjawisk przewidywanych przez ogólną teorię względności, takich jak zakrzywienie czasoprzestrzeni spowodowane masą Ziemi i jej rotacją. Misja ma potrwać 18 miesięcy.
Na razie teoria grawitacji Einsteina broni się znakomicie. Odkryto między innymi zakrzywienie promieni świetlnych koło Słońca, a także spowolnienie upływu czasu w pobliżu Ziemi. Ciekawe co wykażą nowe pomiary?

---

« Poprzednia  Następna »