Sateliti otkrili iznenađujuću simetriju Zemlje: Posle 25 godina proučavanja naučnici otkrili nešto neverovatno

Sada su istraživači otkrili još jednu iznenađujuću simetriju skrivenu u podacima. Ispostavilo se da i istočna i zapadna polovina Zemlje reflektuju gotovo istu količinu Sunčeve svetlosti. Ovo otkriće objavljeno je 3. juna u časopisu Nature.

Naučnici su utvrdili da granica između ove dve polovine prati veliki krug koji obuhvata čitavu planetu. On se sastoji od dva meridijana, 27 stepeni istočne i 153 stepena zapadne geografske dužine, koji se protežu od Severnog do Južnog pola prolazeći kroz Istočnu Evropu, Tursku, centralnu Afriku, Norvešku i Aljasku.

„S obzirom na to da je Zemlja približno sfernog oblika, nije iznenađenje da se može podeliti na dve hemisfere koje reflektuju jednaku količinu Sunčeve svetlosti“, navode autori studije.

Međutim, ono što ih je iznenadilo jeste koliko su te vrednosti precizno usklađene. Verovatnoća da dve hemisfere prirodno odbijaju Sunčevu energiju sa razlikom manjom od 0,01 vata po kvadratnom metru iznosi manje od tri odsto.

Ako se pokaže da je ova simetrija osnovna karakteristika Zemljinog klimatskog sistema, novo otkriće moglo bi da pomogne naučnicima da provere i unaprede klimatske modele kojima predviđaju buduće zagrevanje planete.

Skrivena simetrija

Iako naučnici već decenijama pokušavaju da objasne zbog čega severna i južna hemisfera imaju gotovo identičan albedo, autori nove studije smatraju da su možda pronašli objašnjenje za novootkrivenu istočno zapadnu simetriju.

Još od početka svemirske ere krajem pedesetih godina prošlog veka istraživači pokušavaju da precizno odrede Zemljin albedo.

„To je tada bilo jedno od najvažnijih naučnih pitanja“, rekao je za Live Science Norman Lob, atmosferski naučnik koji vodi NASA-in projekat CERES (Clouds and the Earth's Radiant Energy System), ali nije učestvovao u ovoj studiji.

Otprilike pre pola veka odgovor je pronađen zahvaljujući satelitskim snimcima.

Prema rezultatima istraživanja, prosečan planetarni albedo Zemlje iznosi oko 29 odsto. To znači da se približno 29 odsto Sunčevog zračenja koje stigne do naše planete odbija nazad u svemir. Poređenja radi, savršeno ogledalo imalo bi albedo 1, odnosno odbijalo bi svu svetlost koja na njega padne.

Ranije analize pokazale su da severna i južna hemisfera imaju isti albedo. Međutim, novija istraživanja, u kojima je učestvovao i Lob, ukazuju da severna hemisfera danas apsorbuje nešto više Sunčeve energije nego južna. Razlozi za to verovatno su topljenje snega i leda, smanjenje zagađenja vazduha i povećanje količine vodene pare u atmosferi.

Uprkos toj novoj neravnoteži, istraživač Žang sa Instituta za istraživanja u oblasti životne sredine pri Univerzitetu Kolorado u Boulderu i njegove kolege zapitali su se da li postoje još neke simetrije koje su do sada ostale neprimećene ili su smatrane previše očiglednim da bi bile proučavane.

Analiza 25 godina satelitskih podataka

Da bi proverili svoju pretpostavku, istraživači su analizirali 25 godina satelitskih merenja prikupljenih u okviru NASA-inog programa CERES između 2001. i 2025. godine. Ovi sateliti prate energetski bilans Zemlje, mereći koliko se Sunčeve svetlosti odbija nazad u svemir, kao i koliko toplote planeta emituje.

Na Zemljin albedo utiču brojni faktori. Oblaci, okeani, sneg, led i kopno odbijaju različite količine Sunčeve svetlosti. Upravo zbog toga refleksija svetlosti ima važnu ulogu u klimatskom sistemu, pa je njeno razumevanje ključno za pouzdanije prognoze budućih klimatskih promena.

Žang je napisao da je nakon prve analize bio istovremeno „potpuno zapanjen“ i skeptičan prema rezultatima, ali su se izdvojile tri veoma upečatljive činjenice.

Prvo, simetrija postoji isključivo duž meridijana od 27 stepeni istočne geografske dužine. Već i najmanje pomeranje te linije dovodi do nestanka simetrije.

Drugo, ista pravilnost pojavljuje se tokom čitavog 25-godišnjeg perioda posmatranja.

Treće, postoji ono što istraživači nazivaju „trostrukom simetrijom“. Dve hemisfere imaju gotovo isti udeo okeana bez leda, oblaci u njima imaju veoma sličan uticaj na refleksiju svetlosti, a čak i pod potpuno vedrim nebom odbijaju gotovo jednaku količinu Sunčevog zračenja.

Veza sa fenomenom El Ninjo

Autori pretpostavljaju da je ova istočno zapadna simetrija povezana sa klimatskim fenomenom El Ninjo Južna oscilacija (ENSO), prirodnim ciklusom koji menja temperaturu okeana i vremenske prilike širom planete.

Kada su analizirali mala pomeranja tačne geografske dužine na kojoj se simetrija pojavljuje, otkrili su da ona prate promene karakteristične za ENSO.

U tropskim oblastima ogromna vazdušna struja poznata kao Vokerova cirkulacija funkcioniše poput džinovske pokretne trake. Topao i vlažan vazduh podiže se iznad zapadnog Pacifika, zatim na velikim visinama putuje ka istoku, gde se hladi i spušta, da bi se pri površini ponovo kretao prema zapadu.

Prema autorima studije, upravo ova cirkulacija predstavlja mehanizam koji održava ravnotežu Zemljinog albeda.

Vokerova cirkulacija ujedno određuje razliku između El Ninja i La Ninje. Tokom godina sa La Ninjom cirkulacija je snažnija, pa se na istočnoj hemisferi formira više oblaka koji odbijaju nešto više Sunčeve svetlosti.

Za vreme El Ninja cirkulacija slabi, topla voda se širi preko Pacifika, pa tada zapadna hemisfera reflektuje nešto više Sunčevog zračenja.

Posmatrano tokom mnogo godina, ove promene se međusobno poništavaju, pa dugoročna istočno zapadna simetrija ostaje centrirana oko meridijana na 27 stepeni istočne geografske dužine.

„Priroda nas neprestano iznenađuje. Fascinantno je da baš ovaj meridijan deli planetu na dve gotovo savršeno simetrične polovine“, rekao je Lob.

Novi test za klimatske modele

Pošto su klimatski modeli razvijeni tako da simuliraju međusobno delovanje atmosfere, okeana, kopna, Zemljine kore i drugih delova klimatskog sistema, novo otkrivena simetrija predstavlja dodatni način za proveru njihove tačnosti.

„Mislim da je najveća kratkoročna korist ovog otkrića upravo to što predstavlja još jedan test za klimatske modele“, rekao je Lob.

Međutim, kada su istraživači proverili kako postojeći modeli reprodukuju ovu novu simetriju, rezultati nisu bili ohrabrujući.

„Modeli nisu bili naročito uspešni. Nisu uspeli da reprodukuju ovu istočno zapadnu simetriju“, rekao je Lob.

Prema autorima studije, upravo taj nedostatak mogao bi biti jedan od razloga zbog kojih i dalje postoji značajna neizvesnost u dugoročnim klimatskim prognozama.