Toni Santana-Ros jest łowcą asteroid.

O zmroku, gdy ostatnie sceny z ognistymi chmurami i promieniami słońca flamingów stają się czarne, spogląda w niebo, by obserwować kosmiczne skały pływające wzdłuż grawitacyjnych pływów naszego Układu Słonecznego. Czasami widzi odłamki swobodnie krążące obok Ziemi, witające teleskopy delikatnym „hej”, których nigdy więcej nie można zaobserwować.

Od czasu do czasu łapie jednego na kursie kolizyjnym z naszą delikatną niebieską kulą.

W zeszłym roku Santana-Ros, planetolog z Uniwersytetu w Alicante w Hiszpanii, wkroczył do akcji, gdy astronomowie zdali sobie sprawę, że asteroida o nazwie 2022 WJ1 zmierza prosto w stronę granicy Kanady i Stanów Zjednoczonych. Mając zaledwie cztery godziny na zegarze, zebrał swój zespół, aby pomóc określić, jak groźna będzie ta asteroida.

Jakim miastom może zagrozić? Czy byłoby to jak Chicxulub zabijający dinozaury, czy po prostu wydał dźwięk „plopu” przed zanurzeniem w mocnym zbiorniku wodnym? „Na szczęście”, podsumował, „obiekt był mały i właśnie wytworzył spektakularną kulę ognia”.

Ale co by było, gdyby takie wrażliwe na czas ostrzeżenie o asteroidzie zostało wysłane w listopadzie 2020 r., kiedy teleskopy Santana-Ros zostały wyłączone z powodu pożarów buszu niszczących region i pokrywających soczewki atramentowymi warstwami popiołu? Lub w lutym 2021 r., kiedy szczątki pożaru buszu przedostały się do niektórych teleskopów, zmuszając astronomów do zsiadania z instrumentów i wyciągania z nich plam sadzy po ustaniu wiatru?

„Zmiana klimatu już wpływa na astronomię i moją pracę” – powiedziała Santana-Ros.

Wielokrotnie badania wykazały, że zmiany klimatyczne prowadzą do wzrostu liczby i nasilenia pożarów lasów w miarę upływu lat. Biorąc pod uwagę naszą obecną trajektorię emisji gazów cieplarnianych, niektóre modele przewidują nawet, że ryzyko bardzo dużych pożarów lasów w USA wzrośnie sześciokrotnie do połowy stulecia.

Santana-Ros powiedział, że podczas przestojów teleskopu otrzymał wiadomość o przerwaniu, gdy był wygodnie w domu. „Nie było wielkiego dramatu”

Ale te płomienie uniemożliwiły jego zespołowi korzystanie z teleskopów przez kilka tygodni.

„Najważniejsze jest to, że tym razem mieliśmy szczęście i przegapiliśmy tylko kilka regularnych obserwacji” – powiedział. „Następnym razem możemy mieć do czynienia z prawdziwym zagrożeniem”.

Kwestia astronomiczna

W ciągu ostatnich kilku dekad zmiany klimatu zmieniły nasze relacje z Ziemią.

Światowe gałęzie przemysłu nadal spalają węgiel, aby wytwarzać tanią energię, emitują niebezpieczne odpady z paliw kopalnych do atmosfery, zmuszają naszą planetę do ogrzania się, a ostatecznie przyczyniają się do dewastacji, takich jak pożary odpowiedzialny za przerwanie badań Santana-Ros. Tymczasem naukowcy próbują dowiedzieć się, jak schronić zagrożone zwierzęta pozostawione bez domów, ponieważ wylesianie zrujnowało siedliska dzikich zwierząt, a także jak radzić sobie z cyklonami niszczącymi nadmorskie wioski.

To prawie tak, jakbyśmy nie byli już częścią naszej planety, nie wtapiali się już w jej środowisko, jak dęby i motyle, z którymi dzielimy materiał kosmiczny. To tak, jakbyśmy walczyli o odzyskanie należnego nam miejsca jako Ziemian.

Ale w takim chaosie astronomowie zaczynają myśleć o innym bolesnym spojrzeniu na kryzys. Nie tylko nasze relacje z Ziemią stały się napięte, ale zmiany klimatu mogą również splamić nasze relacje z resztą wszechświata.

Wraz ze wzrostem globalnego ocieplenia, teleskopom naziemnym będzie trudniej ostrzegać nas o asteroidach, pokazywać lśniące galaktyki i dostarczać obrazów tajemniczych egzoplanet zamieszkujących resztę wieczności – cudów, które jednoczą nas pod warstwami niezgody, o czym świadczy wszechobecnej miłości, której byliśmy świadkami w Kosmicznym Teleskopie Jamesa Webba dwa święta temu.

Cyklony, powodziepożary i susze stają się normą w centrach astronomicznych, takich jak Hawaje i Nowy Meksyk. Miejsca takie jak Obserwatorium Les Makes w Paryżu zostały dotknięte przez silne burze w tym samym czasie, gdy Santana-Ros musiał walczyć z pożarami w pobliżu swoich narzędzi w Australii.

I nie chodzi tylko o pełne katastrofy, o które musimy się martwić. To także mniejsze rzeczy: zmiany temperatury, wilgotności, stała pogoda – elementy, na których teleskopy zwykle polegają, aby działać w szczytowej formie.

Niedawny artykuł, opublikowany w październiku ubiegłego roku w czasopiśmie Astronomy & Astrophysics, koncentruje się na tych kluczowych szczegółach, jednocześnie nakreślając złowrogą przyszłość astronomii. Jego autorzy badają specyfikę tego, co zmiana klimatu może zrobić z ośmioma głównymi teleskopami optycznymi rozsianymi po całym świecie. Nie tylko dzisiaj, ale do 2050 roku.

„Nasze wyniki pokazują, że zmiana klimatu negatywnie wpłynie na jakość obserwacji astronomicznych” – mówią – „i prawdopodobnie zwiększy czas tracony z powodu złych warunków na miejscu”.

Czas stracony, jak w nocach spędzonych na obserwowaniu gwiazd.

„Moją pierwszą reakcją na artykuł było„ yikes ”- kolejny przygnębiający wynik zmian klimatu” – powiedziała Clara Sousa-Silva, astrofizyk kwantowy z Bard University. „Nie zastanawiałem się wcześniej, jak wpłynie to na przyszłe obserwacje, ale oczywiście ma to sens. Oczywiście na długiej liście tragedii, które nastąpią z ocieplającej się Ziemi, jest to bardzo daleko na liście obaw, ale jest niemniej dotyczy”.

„Anegdotycznie” – kontynuowała, choć ostrożnie odnotowując prawdopodobieństwo błędu potwierdzającego – „koledzy z obserwacji skarżyli się, że w ostatnich latach wydaje się, że coraz więcej nocy jest straconych z powodu pogody”.

Bariera Starlight

Wraz ze swoimi doradcami, Caroline Haslebacher, doktorantka na Uniwersytecie w Bernie w Szwajcarii i główna autorka ostatnich badań, zdała sobie sprawę, że nikt tak naprawdę nie zbadał, w jaki sposób zmiany klimatu wpłyną na obserwacje astronomiczne, chociaż doświadczenie Santana-Ros jest dowodem, że szkody są już wyrządzane.

Szybko przystąpili do wypełniania luki.

Zespół modelował, co stanie się z tymi ośmioma obiektami teleskopowymi, gdy glob się nagrzeje, ostatecznie sugerując, że w nadchodzących latach zobaczymy wzrost tak zwanej wilgotności właściwej i wytrącającej się pary wodnej.

Zasadniczo oznacza to, że ilość wody w powietrzu wzrośnie z powodu zmian klimatu – problematyczna sytuacja, ponieważ woda unosząca się w powietrzu ma tendencję do pochłaniania tego samego światła, które teleskopy starają się uchwycić.

„Wiele najbardziej ekscytujących obserwacji astronomicznych jest wykonywanych na granicy możliwości instrumentalnych” – powiedział Sousa-Silva. „Każdy dodatkowy hałas bezpośrednio ogranicza odkrycia, których możemy dokonać”.

Na przykład autorzy badania spodziewają się, że na wygasłym wulkanie Mauna Kea na Hawajach, gdzie znajduje się wiele obserwatoriów, do roku 2050 nastąpi wzrost poziomu wody o 0,3 mm. z innymi witrynami. „Ale wciąż nie zero” – powiedział John O’Meara, główny naukowiec w Obserwatorium Kecka Mauna Kea.

Mając na uwadze ten artykuł, jest szczególnie zaniepokojony wzrostem ilości pary wodnej, który wpływa nie na światło widzialne, ale raczej
obserwacje w podczerwieni w miejscu na Hawajach. Taka mgła z dużym prawdopodobieństwem będzie stanowić problem dla tej kategorii światła, które emanuje z odległego wszechświata.

Ponieważ długości fal rozciągają się w miarę oddalania się od naszej planety, z czasem stają się coraz bardziej czerwone, aż zamieniają się w nieuchwytne wzorce w podczerwieni – niewidoczne dla ludzkich oczu, ale możliwe do analizy za pomocą zaawansowanych maszyn. Jest to właśnie forma sygnałów świetlnych, którą uwielbiają naukowcy, taka, która może nam ujawnić, jak wyglądał wszechświat, kiedy zapalił się po raz pierwszy.

Byłoby szkoda, gdyby tak bogaty poziom kosmicznej historii powoli zanikał z naszego punktu widzenia na Ziemi.

„Wpływ zmian klimatu nie był historycznie uwzględniany w badaniach wyboru lokalizacji, a teraz mamy nową zmienną do rozważenia” – powiedział O’Meara.

Z tego powodu Haslebacher uważa, że ​​idąc w przyszłość, podczas budowy teleskopów powinniśmy analizować trendy.

„To pilne dla budowanych teleskopów”, powiedziała, „ponieważ mogąnadal dostosowują swój projekt do zmieniających się warunków klimatycznych i teleskopów w planowaniu, aby można było wybrać miejsce o minimalnym wpływie”.

Ale nawet ten wysiłek może nie wystarczyć, aby zniwelować bariery, które stworzy kryzys. Więcej pary wodnej po prostu zmniejsza przepuszczalność światła w niektórych pasmach widmowych. Lub, jak to ujął Sousa-Silva, „dosłownie będziemy mieli mniej do oglądania”.

Samotne kosmiczne maszyny

Od czasu rewolucji przemysłowej wydaje się, że ludzkość tkwi w dysonansowej pętli myślowej dotyczącej zmian klimatycznych – takiej, która, jak się spodziewano, przekształciła się w debatę polityczną.

W zeszłym roku COP27 był 27. rokiem, w którym światowi przywódcy spotkali się, aby przedyskutować, jak ocalić Ziemię – a kolejny rok światowi naukowcy potwierdzili, że w zasadzie ponosimy porażkę.

„Muszę w tym miejscu podkreślić, że zbadaliśmy scenariusz wspólnej ścieżki społeczno-gospodarczej z najwyższą emisją gazów cieplarnianych spośród pięciu możliwych ścieżek” – powiedziała Haslebacher o swoim artykule. „Niestety, dzisiaj realizujemy taki scenariusz”.

Innymi słowy, najgorszy scenariusz to scenariusz, który obecnie przeżywamy.

Jednak niektórzy decydenci i giganci energetyczni usprawiedliwiają tego rodzaju ludzki bunt przeciwko światu przyrody – a nawet zachęcają do niego – ponieważ paliwa kopalne dają nam niedrogą energię. Martwią się, że bez przystępnej cenowo energii musielibyśmy sięgnąć po inne budżety finansowe jako pokutę za utrzymanie baterii w naszych iPhone’ach w zdrowym, zielonym odcieniu.

Ale aby utrzymać energię napędzaną paliwami kopalnymi, płacimy w inny sposób.

„Wiemy, co jako naród i świat musimy zrobić, aby uniknąć najgorszych skutków, a jednak w dużej mierze nie chcemy działać na skalę, jakiej wymaga sytuacja” – powiedział O’Meara. „Obawiam się, że dopiero pierwsza naprawdę poważna katastrofa lub konflikt nas obudzi, a do tego czasu może być już za późno, aby uniknąć kolejnej”.

Co więcej, te same zanieczyszczenia, które podgrzewają kulę ziemską, z pewnością powodują takie rzeczy, jak zagęszczanie atmosfery.

„Gęsta optycznie atmosfera to taka, w której promieniowanie podróżuje mniej” – powiedział Luigi Vidale, profesor nauk o systemach klimatycznych i zagrożeniach klimatycznych na University of Reading i współautor badania. „Mimo że [our] modele uważane za najwyższy scenariusz przyszłej emisji, być może nadal nie doceniliśmy wpływu zanieczyszczenia powietrza na lokalną widoczność”.

O’Meara wyjaśnił to po prostu: „Więcej chmur oznacza mniejszą widoczność słabych obiektów, co oznacza mniej nauki”.

Aby wymienić jeszcze kilka konsekwencji: globalne ocieplenie może pogorszyć ogólne właściwości atmosferyczne w miejscu ustawienia teleskopu, tworząc odpowiednie warunki do turbulencji podczas obserwacji. Mogłoby to uniemożliwić naukowcom schłodzenie ich maszyn do właściwych punktów kontrolnych przed rozpoczęciem projektu – a prawdę mówiąc, obawy są wystarczająco głębokie, aby wpłynąć nie tylko na astronomię, ale na całą naukę.

„To zmieni cały nasz świat” – powiedziała Santana-Ros. „Jest całkiem prawdopodobne, że zmiany klimatu mogą być źródłem przyszłych kryzysów finansowych, co z kolei będzie miało negatywny wpływ na finansowanie badań”.

Finansowanie projektów naukowych już teraz stanowi ogromną zagadkę – najczęściej tylko ci, którzy zdobywają granty, nagrody, stypendia i inne tego typu nagrody, są w stanie kontynuować swoją pracę przez lata.

Aby dodać do tego, jeśli będziemy czekać z podjęciem działań w sprawie zmiany klimatu, a wtedy wydarzy się coś całkowicie drastycznego, będziemy musieli przekierować zasoby z astronomii, medycyny, chemii, biologii, botaniki i tak dalej, do nauki o klimacie.

„Nadal jest czas, aby nauka i przemysł poprowadziły nas do lepszej przyszłości klimatycznej” – powiedział O’Meara. „Wszystko, czego potrzebujemy, to determinacja i inwestycja”. Staje się coraz bardziej jasne, że bez natychmiastowych działań obietnica naziemnych teleskopów może pewnego dnia stać się przeszłością – wymierając wraz ze wszystkimi innymi pięknymi rzeczami, które ludzie mają za zadanie chronić przed katastrofą, którą stworzyli.

W tym momencie jedynym łączem, które pozostałoby nam z gwiazdami, byłyby nasze kosmiczne maszyny: Kosmiczny Teleskop Webba, Hubble – kawałki metalu unoszące się nad spustoszoną Ziemią, świadkami wyjścia ludzkości ze świata przyrody.

„Plany kolonizacji innych planet nadal są science-fiction i nadal będą przez kilka dziesięcioleci” – powiedział Santana-Ros. „Naszą jedyną opcją przetrwania jest łagodzenie zmian klimatu”.

Wszystkie zdjęcia: Robert Rodriguez/CNET.