"Po raz pierwszy zaobserwowaliśmy z bliska kilka ważnych procesów atmosferycznych. Odkryliśmy, że promieniowanie kosmiczne znacząco wspomaga tworzenie się drobin aerozoli w środkowej troposferze i powyżej" – podkreślił Jasper Kirkby, rzecznik eksperymentu CLOUD (Cosmics Leaving OUtdoor Droplets), w ramach którego naukowcy w laboratoryjnych warunkach symulują wpływ cząstek promieniowania kosmicznego na różne substancje w powietrzu. Celem badań jest lepsze poznanie zjawisk atmosferycznych i wykorzystanie wiedzy przy tworzeniu modeli klimatycznych.

W badaniach chodzi przede wszystkim o obserwację zachowania się w atmosferze aerozoli, czyli drobin płynu lub pyłu, unoszących się w powietrzu. Mają one znaczący wpływ na klimat, ponieważ odbijają promienie słoneczne, a wokół nich formują się krople wody, tworzące chmury.

Obecnie przypuszcza się, że ok. połowa kropel wody w powietrzu powstaje wokół aerozoli kwasu siarkowego i amoniaku, których stężenie w atmosferze jest znikome, ale które zbijają się w tzw. jądra kondensacji, czyli drobiny na tyle duże, żeby wokół nich zebrała się woda. Właśnie z tego powodu kwas siarkowy i amoniak są uwzględniane we wszystkich modelach zjawisk atmosferycznych. Do tej pory nie wiadomo było w jaki dokładnie sposób oddziałują one z cząsteczkami wody ani jak wydajnie tworzą chmury.

Eksperyment CLOUD wykazał, że kilka kilometrów na ziemią pary wody i kwasu siarkowego mogą błyskawicznie utworzyć skupiska. Promienie kosmiczne mogą nawet dziesięciokrotnie zwiększyć wydajność tego procesu.

Doświadczenia pokazały jednak również, że procesy kondensacji wody wokół kwasu siarkowego i amoniaku nie są wystarczająco wydajne by wytłumaczyć tworzenie się wszystkich chmur w najniższych partiach atmosfery (poniżej jednego kilometra od powierzchni Ziemi), nawet uwzględniając wpływ promieniowania kosmicznego. "Muszą być w ten proces zaangażowane jakieś inne opary. Ustalenie czym one są będzie następnym krokiem zespołu CLOUD" – zapisano w komunikacie prasowym CERN przesłanym PAP w czwartek.

"To było duże zaskoczenie, kiedy okazało się, że za tworzenie się aerozoli nie odpowiadają tylko kwas siarkowy i amoniak. teraz szczególnie ważne będzie odkrycie jakie inne substancje wchodzą w grę, czy są naturalne czy wytwarzane przez ludzi i jak dokładnie wpływają na chmury" – wyjaśnił Kirkby.

W eksperymencie CLOUD naukowcy wykorzystują komorę, w której można symulować różne warunki atmosferyczne w tym stężenie i przemieszczanie się substancji tworzących aerozole. Promienie kosmiczne imitowane są przez wiązkę cząstek, przyspieszonych odpowiednio przez jeden z akceleratorów w CERN – synchrotron protonowy.