Solen trænger ind i et af verdensaldernes dybeste solminima. Solflekker har været fraværende i det meste af 2018, og solens ultraviolette output er kraftigt faldet. Ny forskning viser, at Jordens øvre atmosfære reagerer.
”Vi ser en afkøling,” siger Martin Mlynczak fra NASAs Langley Research Center. ”Højt over Jordens overflade, nær kanten af rummet, mister vores atmosfære varmeenergi. Hvis de nuværende tendenser fortsætter, kan det snart sætte en rumalderrekord for kulde. ”
Disse resultater kommer fra SABER-instrumentet ombord på NASAs TIMED-satellit. SABER overvåger infrarøde emissioner fra kuldioxid (CO2) og nitrogenoxid (NO), to stoffer, der spiller en nøglerolle i energibalancen i luft 100 til 300 kilometer over vores planets overflade. Ved at måle den infrarøde glød af disse molekyler kan SABER vurdere den termiske tilstand af gas helt i toppen af atmosfæren - et lag forskere kalder "termosfæren."
”Termosfæren afkøles altid under Solar Minimum. Det er en af de vigtigste måder, hvor solcyklussen påvirker vores planet, ”forklarer Mlynczak, der er den associerede hovedundersøger for SABER.
Når termosfæren afkøles, krymper den, hvilket letter bogstaveligt talt radius for Jordens atmosfære. Denne krympning mindsker aerodynamisk træk på satellitter i en lav-jord bane og forlænger deres levetid. Det er den gode nyhed. Den dårlige nyhed er, at det også forsinker det naturlige forfald af rumskrot, hvilket resulterer i et mere rodet miljø omkring Jorden.
For at hjælpe med at holde styr på, hvad der sker i termosfæren, introducerede Mlynczak og kolleger for nylig “Thermosphere Climate Index” (TCI) - et tal udtrykt i Watts, der fortæller, hvor meget varme NO-molekyler dumper ud i rummet. Under Solar Maximum er TCI høj (“Hot”); under Solar Minimum er det lavt (“Koldt”).
”Lige nu er det meget lavt,” siger Mlynczak. ”SABER måler i øjeblikket 33 milliarder watt infrarød strøm fra NO. Det er 10 gange mindre, end vi ser i mere aktive faser af solcyklussen. ”

Thermosphere Climate Index af Mlynczak og kolleger.
Viser tider med kold, kølig, neutral, varm og varm siden 1940.
Selvom SABER kun har været i kredsløb i kun 17 år, beregnet Mlynczak og kolleger for nylig TCI, der går helt tilbage til 1940'erne. ”SABER lærte os at gøre dette ved at afsløre, hvordan TCI afhænger af andre variabler såsom geomagnetisk aktivitet og solens UV-output - ting, der er blevet målt i årtier,” forklarer han.
Da 2018 kommer til ophør, er Thermosphere Climate Index på nippet til at sætte en rumalderrekord for kulde. "Vi er ikke helt der endnu," siger Mlynczak, "men det kan ske inden for få måneder."
”Vi er især glade for, at SABER indsamler oplysninger, der er så vigtige for at spore solens virkning på vores atmosfære,” siger James Russell, SABERs hovedundersøgelsesforsker ved Hampton University. ”En mere end 16-årig rekord af langsigtede ændringer i den termiske tilstand i atmosfæren mere end 70 miles over overfladen er noget, vi ikke forventede for et instrument, der kun varede til at vare 3-år i bane.”