Experimento CLOUD primeiros resultados

Que têm em comum o bóson de Higgs e oaquecimento global? Ambos são questões científicas de grande atualidade, mas há mais. Apenas no CERN, (na fronteira franco[suissa) a casa do bóson de Higgs, há de fato pesquisadores que estudam a atmosfera e as mudanças climáticas, e fazem com as ferramentas típicas da física de partículas. E “Esta é a estratégia das gotas Cosmic Leaving Outdoor (CLOUD), um experimento que estuda o aerossol atmosférico. Os aerossóis, que consistem em partículas líquidas ou sólidas dispersas no ar, contribuíam  para regular a temperatura da atmosfera da Terra. Os novos resultados de CLOUD, publicados na revista Nature, são um passo importante para a compreensão da formação de aerossóis atmosféricos  Uma vez que o bóson de Higgs para as nuvens: so no CERN estuda a mudança climática {}

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O principal efeito de aerossóis è de  arrefecer a atmosfera, atuando no sentido oposto ao aquecimento provocado pelo suposto efeito  estufa. Os cientistas identificaram duas maneiras em que é feito este arrefecimento. Em primeiro lugar, de fato, o aerossol reflete a luz solar para o espaço exterior, reduzindo assim a quantidade de luz que atinge o solo e a atmosfera mais baixa. Mas para além disso impacto direto, o aerossol tem um efeito de escurecimento  indireta. As partículas de aerossol atmosférico, que variam em tamanho de um milionésima de milimetro a um milésimo de um milímetro, de fato se comportam como núcleos de condensação do vapor de água. Começando pelas gotas de aerossóis são formados de modo que formam as nuvens. O aerossol contribuindo, assim, para as “sementes” de nuvens, que por sua vez são uma tela eficaz para bloquear a luz do sol, as nuvens têm uma forte influência no balanço energético da terra, e  pequenas alterações no número e distribuição das nuvens causam grandes mudanças no clima. Pensa-se que a contribuição indireta do aerossol, ou a formação de nuvens, é mais importante do que a reflexão direta da luz solar por corpúsculos individuais. No entanto, não é fácil de quantificar este efeito. Para isso, é preciso conhecer em detalhe os processos de formação de aerossol atmosférico, e é neste ponto que entram em jogo os pesquisadores do CERN.
 De acordo com os modelos atuais, cerca de metade das gotículas de água nas nuvens são formadas pela poluição por aerossóis. Mas como tem origem os microscópicos partículas encontradas no aerossol? Os pesquisadores acreditam que tudo acontece por um processo de nucleação, ou seja, a agregação contínua de várias moléculas no ar. Mas até agora  não sabem os detalhes deste processo, nem as moléculas realmente envolvidas. Não foi ainda claro se a nucleação pode ser acelerado ou influenciados de alguma forma pela atividade humana. Mas, graças a CLOUD, agora os cientistas estão começando a ter respostas importantes nessa direção. CLOUD é o resultado de uma equipe de pesquisadores de nove países, que envolve não só a fisica da atmosfera, mas também curso de física e química de partículas.”Graças à experiência do CERN em termos de tecnologias de materiais, gás e vácuo”, disse o porta-voz do CLOUD Jasper Kirkby, “fomos capazes de construir uma sala com um nível de pureza sem precedentes, o que nos permitiu simular a atmosfera e introduzir pequenas quantidades de vapor atmosférico diferente sob condições controladas ” O coração dp CLOUD é, de fato, uma câmara de nuvem, um tipo de detector que fez a história da física de partículas. Graças a esta sala, os pesquisadores foram capazes de estudar o crescimento das nuvem de agregados moleculares presentes na poluição por aerossóis. Estar no CERN, no entanto, oferece uma outra grande vantagem. A câmara do CLOUD era irradiado por um feixe de partículas, em especial os piões. Desta forma, é possível entender se o bombardeio de partículas carregadas afeta a formação do aerossol. Nas regiões mais altas da atmosfera, as moléculas são, na verdade continuamente afetada por raios cósmicos, partículas de altíssima energia. Para realizar esta parte do experimento foi utilizado um feixe de partículas produzido pela Proton Synchrotron, um dos aceleradores “históricos” no CERN. A Proton Synchrotron tem uma circunferência de cerca de 600 metros, muito pequenos em comparação com os 27 quilômetros do Large Hadron Collider (LHC), mas é o primeiro acelerador de partículas já utilizada para estudar a física da atmosfera.
 No estudo dos processos de nucleação, os pesquisadores do CLOUD focaram  agora o experimento com  ácido sulfúrico e aminas. O primeiro é na verdade um grande “semente”, porque graças a sua composição química  condensa muito mais facilmente com o vapor de água. As aminas, outro ingrediente nesta mistura são moléculas orgânicas moleculares que se podem ligar de forma eficaz para o ácido sulfúrico. Muito semelhante ao amoníaco, estas moléculas são produzidas por organismos vivos, ou a partir da combustão de biomassa, mas também podem alcançar o oceano, arrancados por ventos fortes.
O primeiro resultado importante é que esta mistura de ácido sulfúrico e as aminas é muito relevante. Leva apenas algumas moléculas de dimetilamina para criar partículas de aerossol com uma taxa similar à observada na atmosfera. É, pela primeira vez no laboratório pode ser reproduzida com tanta precisão a formação de aerossol, a identificação de moléculas principais. A concentração de aminas utilizadas no experimento, os pesquisadores sugerem que as fontes antropogênicas de aminas, como rebanhos de animais, podem contribuir para a formação de aerossóis e da regulação da temperatura atmosférica.Irradiando a câmara de nuvem, com o feixe de piões, os pesquisadores não observaram mudanças significativas na taxa de formação de aerossóis. O segundo resultado importante da investigação conduzida até aqui é que os raios cósmicos parecem ter um impacto relativamente menor sobre a formação de aerossol. Os pesquisadores pretendem, no entanto estender o estudo para incluir diferentes moléculas, para descobrir outros possíveis agentes envolvidos na nucleação. Talvez por outras moléculas o impacto dos raios cósmicos é mais importante. Para descobrir isso, temos só pedir para os cientistas aceleradores de partículas.
SAND-RIO

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