Polvere di Luna per raffreddare la Terra
Uno scudo contro la radiazione solare per il nostro Pianeta e per prendere tempo
[14 Febbraio 2023]
Una strategia geoingegneristica (o luna-ingegneristica?) per impedire che il riscaldamento globale superi la soglia critica dei più 1,5 – 2° centigradi è quella di intercettare una frazione della luce solare prima che raggiunga il nostro pianeta. Da decenni, gli scienziati ipotizzano l’utilizzo di schermi, oggetti o particelle di polvere per bloccare tra l’1 e il 2%,di radiazione solare, per mitigare gli effetti del riscaldamento globale.
Il nuovo studio “Dust as a solar shield”, pubblicato su PLOS Climate da Benjamin Bromley e Sameer Khan del Department of physics and astronomy dell’universitò dell’Utah – Salt Lake City e da Scott J. Kenyon del Center for Astrophysics Harvard & Smithsonian, ha esplorato il potenziale dell’utilizzo della polvere per schermare la luce solare. I ricercatori hanno analizzato diverse proprietà delle particelle di polvere, quantità di polvere e le orbite che sarebbero più adatte per ombreggiare la Terra e hanno scoperto che «Il lancio di polvere dalla Terra verso una stazione di passaggio al “Punto di Lagrange” tra la Terra e il sole (L1) sarebbe più efficace ma richiederebbe costi e sforzi astronomici. Un’alternativa è usare la polvere di luna».
Gli autori dello studio sostengono invece che «Il lancio di polvere lunare dalla Luna potrebbe essere un modo economico ed efficace per oscurare la Terra».
Al Center for Astrophysics Harvard & Smithsonian spiegano che «Il team di astronomi ha applicato una tecnica utilizzata per studiare la formazione dei pianeti attorno a stelle lontane, il loro obiettivo abituale di ricerca. La formazione dei pianeti è un processo disordinato che solleva molta polvere astronomica che può formare anelli attorno alla stella ospite. Questi anelli intercettano la luce dalla stella centrale e la irradiano nuovamente in modo che possiamo rilevarla sulla Terra. Un modo per scoprire stelle che stanno formando nuovi pianeti è cercare questi anelli polverosi».
Bromley. professore di fisica e astronomia e autore principale dello studio, conferma: «Quello era il seme dell’idea; se prendessimo una piccola quantità di materiale e la mettessimo su un’orbita speciale tra la Terra e il sole e la rompessimo, potremmo bloccare molta luce solare con una piccola quantità di massa».
Kenyon aggiunge: «E’ interessante contemplare come la polvere lunare, che ha impiegato più di 4 miliardi di anni per generarsi, potrebbe aiutare a risolvere il cambiamento climatico, un problema che ci ha messo meno di 300 anni per prodursi».
L’efficacia complessiva di uno scudo spaziale dipende dalla sua capacità di restare su un’orbita che proietta un’ombra sulla Terra. Per capire come e se potrebbe funzionare, Khan ha condotto la ricerca iniziale sulla posizione in cui le orbite potrebbero trattenere la polvere abbastanza a lungo da fornire un’adeguata ombreggiatura, dimostrando la difficoltà di mantenere la polvere dove serve: «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», ha sottolineato Khan.
Gli scenari più promettenti sono due. Nel primo, gli autori dello studio hanno posizionato una piattaforma spaziale nel 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, motivo per cui il James Webb Space Telescope (JWST) si trova in L2, un punto di Lagrange sul lato opposto della Terra. Nelle simulazioni al computer, i ricercatori hanno testato particelle sparate lungo l’orbita L1, includendo a posizione della Terra, del sole, della luna e di altri pianeti del sistema solare, e hanno tracciato dove le particelle si sono disperse. Hanno così 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’. A differenza del JWST da 13.000 libbre, la polvere è stata facilmente portata fuori rotta dai venti solari, dalle radiazioni e dalla gravità all’interno del sistema solare. Qualsiasi piattaforma L1 dovrebbe creare una scorta infinita di nuovi lotti di polvere da far esplodere in orbita ogni pochi giorni dopo che lo spray iniziale si è dissipato».
Khan evidenzia che «E’ stato piuttosto difficile far rimanere lo scudo su L1 abbastanza a lungo da proiettare un’ombra significativa. Tuttavia, questo non dovrebbe sorprendere perché L1 è un punto di equilibrio instabile. Anche la minima deviazione nell’orbita dello scudo solare può far sì che si allontani rapidamente dal posto, quindi le nostre simulazioni dovevano essere estremamente precise».
Nel secondo scenario, i ricercatori hanno sparato polvere lunare dalla superficie della luna verso il sole e 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. Questi risultati sono una buona notizia, perché è necessaria molta meno energia per lanciare la polvere dalla luna che dalla Terra. Questo è importante perché la quantità di polvere in uno schermo solare è grande, paragonabile alla produzione di una grande operazione mineraria qui sulla Terra. Inoltre, la scoperta delle nuove traiettorie di schermatura solare significa che potrebbe non essere necessario consegnare la polvere lunare a una piattaforma separata in L1».
Gli autori ricordano però che «Questo studio esplora solo il potenziale impatto di questa strategia, piuttosto che valutare se questi scenari sono logisticamente fattibili». E Bromley aggiunge: «Non siamo esperti in 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».
Anche una delle più grandi sfide logistiche, il rifornimento di flussi di polvere ogni pochi giorni, ha un vantaggio: «Alla fine, la radiazione solare disperde le particelle di polvere in tutto il sistema solare; lo scudo solare è temporaneo e le particelle dello scudo non cadono sulla Terra – concludono i ricercatori – il nostro approccio non creerebbe un pianeta permanentemente freddo e inabitabile, come nella storia di fantascienza “Snowpiercer. La nostra strategia potrebbe essere un’opzione per affrontare il cambiamento climatico, se quello di cui abbiamo bisogno è più tempo».