La polvere spaziale potrebbe rallentare il riscaldamento globale

Intercettare una frazione dell'energia del sole prima che raggiunga la Terra potrebbe essere sufficiente per invertire l'aumento delle temperature del pianeta, affermano gli scienziati che guardano alla polvere come potenziale scudo

Per decenni, gli scienziati hanno preso in considerazione l'utilizzo di schermi o altri oggetti per bloccare quanto basta della radiazione solare - tra l'1 o il 2 percento - per mitigare gli effetti del riscaldamento globale. In questo nuovo studio, condotto dal Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian (1) e l'University of Utah, gli scienziati stanno esplorando il potenziale uso della polvere per ombreggiare la Terra.

Il documento (2), pubblicato sulla rivista PLOS Climate, osserva che il lancio di polvere tra la Terra e il sole verso una stazione di passaggio al “Lagrange Point” (3) sarebbe il più efficace, tuttavia, sarebbe anche proibitivo in termini di costi e ad alta intensità di manodopera. In alternativa, il team propone la polvere lunare, sostenendo che la polvere lunare lanciata dalla luna potrebbe essere uno scudo economico ed efficace.

«È sorprendente contemplare come la polvere lunare, che ha impiegato oltre 4 miliardi di anni per essere generata, possa aiutare a rallentare l'aumento della temperatura della Terra, un problema che ci ha messo meno di 300 anni a produrre», afferma il coautore dello studio Scott Kenyon (4) del Centro di astrofisica.

Il team di astronomi ha applicato una tecnica utilizzata per studiare la formazione dei pianeti attorno a stelle lontane - il loro consueto obiettivo di ricerca - al concetto di polvere lunare. La formazione dei pianeti è un processo disordinato che solleva la polvere astronomica, che forma anelli attorno alle stelle ospiti. Questi anelli intercettano la luce dalla stella centrale e la irradiano nuovamente in un modo che può essere rilevato.

«Quello era il seme dell'idea; se prendessimo una piccola quantità di materiale e lo mettessimo su un'orbita speciale tra la Terra e il sole e lo rompessimo, potremmo bloccare molta luce solare con una piccola quantità di massa», dice il dottor Ben Bromley (5), professore di fisica e astronomia presso l'University of Utah e autore principale dello studio.

Gettare un'ombra

Secondo il team, l'efficacia complessiva di uno schermo solare dipenderebbe dalla sua capacità di sostenere un'orbita che proietta un'ombra sulla Terra. Sameer Khan, studente universitario dell'University of Utah e coautore dello studio, ha guidato l'esplorazione iniziale in cui le orbite potrebbero trattenere la polvere in posizione abbastanza a lungo da fornire un'adeguata ombreggiatura. Egli dice: «Poiché conosciamo le posizioni e le masse dei principali corpi celesti nel nostro sistema solare, possiamo semplicemente utilizzare le leggi di gravità per tracciare la posizione di uno scudo solare simulato nel tempo per diverse orbite».

Due scenari erano promettenti. Nel primo scenario, gli autori hanno posizionato una piattaforma della stazione spaziale al punto di Lagrange L₁, il punto più vicino tra la Terra e il sole dove le forze gravitazionali sono bilanciate. Gli oggetti nei punti di Lagrange tendono a rimanere lungo un percorso tra i due corpi celesti.

Nelle simulazioni al computer, i ricercatori hanno sparato particelle dalla piattaforma all'orbita L₁, inclusa la posizione della Terra, del sole, della luna e di altri pianeti del sistema solare, e hanno monitorato dove le particelle si sono disperse. Gli autori hanno scoperto che una volta lanciata con precisione, la polvere seguirebbe un percorso tra la Terra e il sole, creando effettivamente ombra, almeno per un po'. La polvere è stata facilmente portata fuori rotta dai venti solari, dalle radiazioni e dalla gravità all'interno del sistema solare. Il team conclude che qualsiasi piattaforma della stazione spaziale L₁ dovrebbe creare una scorta infinita di nuovi lotti di polvere da far esplodere in orbita ogni pochi giorni dopo che lo spruzzo iniziale si è dissipato.

«È stato piuttosto difficile far rimanere lo scudo su L₁ abbastanza a lungo da proiettare un'ombra significativa. Ciò non dovrebbe sorprendere, tuttavia, poiché L₁ è un punto di equilibrio instabile», afferma Khan. «Anche la minima deviazione nell'orbita del parasole può far sì che si allontani rapidamente dal posto, quindi le nostre simulazioni dovevano essere estremamente precise».

Nel secondo scenario, gli autori hanno sparato polvere lunare da una piattaforma sulla superficie della luna verso il sole. Hanno scoperto che le proprietà intrinseche della polvere lunare erano giuste per funzionare efficacemente come scudo solare. Le simulazioni hanno testato come la polvere lunare si disperdesse lungo vari percorsi fino a trovare eccellenti traiettorie dirette verso L₁ che fungessero da efficace scudo solare.

I risultati sono stati una buona notizia, dice il team, perché è necessaria molta meno energia per lanciare la polvere dalla Luna rispetto alla Terra. Questo è importante perché la quantità di polvere richiesta per uno schermo solare è grande, paragonabile alla produzione di una grande operazione mineraria qui sulla Terra.

Il dottor Scott Kenyon afferma: «È sorprendente che il sole, la Terra e la luna siano nella giusta configurazione per consentire questo tipo di strategia di mitigazione del clima».

Solo un colpo di luna?

Gli autori sottolineano che il loro nuovo studio esplora solo il potenziale impatto di questa strategia, piuttosto che valutare se questi scenari sono logisticamente fattibili.

«Non siamo esperti nel cambiamento climatico, o nella scienza missilistica necessaria per spostare la massa da un luogo all'altro. Stiamo solo esplorando diversi tipi di polvere su una varietà di orbite per vedere quanto potrebbe essere efficace questo approccio. Non vogliamo perdere un punto di svolta per un problema così critico», afferma il dottor Ben Bromley.

Anche una delle più grandi sfide logistiche, reintegrare i flussi di polvere ogni pochi giorni, ha un vantaggio. La radiazione solare disperde naturalmente le particelle di polvere in tutto il sistema solare, il che significa che lo schermo solare è temporaneo e le particelle non cadono sulla Terra. Gli autori assicurano che il loro approccio non creerebbe un pianeta permanentemente freddo e inabitabile, come nella storia di fantascienza “Snowpiercer”. (6)

Riferimenti:

(1) Center for Astrophysics

(2) Dust as a solar shield

(3) What is a Lagrange Point?

(4) Scott Kenyon

(5) Ben Bromley

(6) Snowpiercer

Descrizione foto: Flusso di polvere simulato lanciato tra la Terra e il sole. Questa nuvola di polvere viene mostrata mentre attraversa il disco del sole, vista dalla Terra. - Credit: Ben Bromley/Università dello Utah.

Autore traduzione riassuntiva e adattamento linguistico: Edoardo Capuano / Articolo originale: Can space dust slow global warming?