عند بناء التلسكوب العملاق القادم في صحراء أتاكاما في تشيلي، يجب أن تؤخذ في الاعتبار التغيرات في الرياح والرؤية نتيجة الاحتباس الحراري، حتى في المناطق النائية، خاصة عند التخطيط لمنشأة ستعمل لمدة قرن تقريبًا
صورة: J.L. Dowburn & G. HÜDEPOHL (ATACAMAPHOTO.COM)/ESO يؤثر ارتفاع درجات الحرارة في المرصد على جودة الصور.
نحن جميعا على دراية بظاهرة التلوث الضوئي التي تتداخل مع إجراء الأرصاد الفلكية من المناطق المأهولة بالسكان، لذلك اتضح أنه حتى لو انتقلت بعيدا إلى المكان الأكثر عزلة في العالم فإنك لا تزال غير محمي من التدخل.
يمكن أن تؤثر التغيرات المناخية المرتبطة بالاحتباس الحراري أيضًا على جودة الرصدات الفلكية. هذا هو الاستنتاج الذي توصلت إليه دراسة دولية أجراها علماء من جامعة كولونيا.
قام فريق البحث الدولي بالتحقيق في مجموعة متنوعة من المعلمات المناخية في التلسكوب الكبير جدًا (VLT) الموجود في بارنال في صحراء أتاكاما في تشيلي، حيث يقوم المرصد الأوروبي الجنوبي (ESO) بتشغيل تلسكوباته. ومن بين أمور أخرى، قام أعضاء الفريق بفحص بيانات درجة الحرارة، وسرعة الرياح واتجاهها، ومحتوى بخار الماء في الغلاف الجوي على مدى عدة عقود. وكشفت القياسات عن زيادة في متوسط درجة الحرارة القصوى العالمية، فضلا عن زيادة في عدم وضوح الصور الفلكية بسبب تشكل الدوامات الهوائية.
نُشرت الدراسة، التي تحمل عنوان "تأثير تغير المناخ على الملاحظات الفلكية"، في عدد 10 سبتمبر من مجلة Nature Astronomy. تعتبر نتائجها مهمة ليس فقط لعلماء الفلك عندما يأتون لتكييف ملاحظاتهم مع الظروف البيئية المتغيرة، ولكن أيضًا لأخذها في الاعتبار عند التخطيط للتلسكوبات الكبيرة الجديدة - مثل التلسكوب العملاق (ELT)، الذي يتم بناؤه حاليًا بالقرب من بارنال.
وشارك في البحث البروفيسور سوزان كرول وكريستوف بوهم من معهد الجيوفيزياء والأرصاد الجوية بجامعة كولونيا. لقد قاموا بالفعل بدراسة جوانب مختلفة من المناخ في الماضي والحاضر والمستقبل في موقع التلسكوب كجزء من مركز البحوث التعاونية 1211 "الأرض - التطور في حدود المراقبة الأرضية". المؤلف الأول لهذه الورقة هو فوستين أنتلوس من معهد ماكس بلانك لعلم الفلك في هايدلبرغ.
وقام الباحثون بدراسة مدى تأثير تغير المناخ على جودة الملاحظات. وركز الفريق على مرصد بارانال في شمال تشيلي لأنه موطن لمجموعة واسعة من أجهزة الاستشعار البيئية التي تسجل ظروف الأرصاد الجوية المحلية. أنتجت هذه القياسات واحدة من مجموعات البيانات الأكثر شمولاً في العقود الثلاثة الماضية في منطقة لم يتم فيها إجراء أي قياسات تقريبًا.
واستنادًا إلى مجموعة البيانات هذه، تضافرت جهود علماء الفلك وعلماء المناخ وعلماء الغلاف الجوي والأرصاد الجوية لتحديد معلمات الأرصاد الجوية المهمة التي تلعب دورًا في جودة الرصدات الفلكية. وسمحت لهم البيانات بتحليل الاتجاهات طويلة المدى على مدى أكثر من ثلاثين عامًا لتحديد تأثير تغير المناخ على الملاحظات المستقبلية. وبينوا، من خلال أربعة أمثلة، كيف يؤثر تغير المناخ بالفعل، أو قد يؤثر على عمل المراصد الفلكية في المستقبل. تم استخدام VLT، الذي تديره ESO، كمثال.
"أظهرت البيانات زيادة قدرها 1.5 درجة مئوية في درجة حرارة الأرض في العقود الأربعة الماضية في مرصد بارنال. وقالت سوزان كارول: "هذه زيادة أعلى قليلاً من المتوسط العالمي البالغ درجة مئوية واحدة منذ عصر ما قبل الصناعة". نظرًا لأن نظام التبريد الأصلي للتلسكوب لم يكن مصممًا لمثل هذه الظروف الحارة، فإن جودة الملاحظات معرضة لخطر متزايد من التدهور بسبب الاضطرابات المتكررة - نتيجة لارتفاع درجة الحرارة. ويجب أن تؤخذ الزيادة المتوقعة البالغة 1 درجات مئوية (السيناريو الأكثر تشاؤماً للـ ICCP) في المائة عام القادمة في الاعتبار عند بناء التلسكوب العملاق الذي يبلغ قطره 4 مترًا (ELT) في موقع قريب.
على وجه الخصوص، يواجه علماء الفلك التحدي المتمثل في تقليل ما يسمى بـ "رؤية القبة"، وهو انخفاض في الدقة بسبب الاضطراب داخل قبة التلسكوب. ولاحظ الباحثون ذلك بالإضافة إلى زيادة الاضطراب في طبقة الهواء القريبة من الأرض، مما يجعل الصور ضبابية لأن طبقات الهواء الباردة والدافئة ذات معاملات انكسار مختلفة تتناوب بسرعة. وتظهر هذه الظاهرة عندما تتغير ظروف الاضطرابات الجوية بشكل أسرع من قدرة نظام التحكم في التلسكوب على تصحيحها. وهذا يحد من قدرات التباين للجهاز وقد يحد من الدراسات التي تتطلب حساسية عالية مثل البحث عن كواكب خارج النظام الشمسي.
من وجهة نظرهم الفريدة للكون، يعرف علماء الفلك أن تطور الحياة على الأرض كان عملية معقدة لم تكن ممكنة إلا من خلال مصادفة ظروف نادرة للغاية. لا توجد أرض ثانية في جوارنا. ولهذا السبب، خصص العدد الأخير من مجلة Astronomical Nature، الصادر في 10 سبتمبر/أيلول، لموضوع المناخ. ويهدف هذا العدد الخاص إلى رفع مستوى الوعي بالجوانب المناخية المهمة لعمل علماء الفلك.
المزيد عن الموضوع على موقع العلوم:
