Nie ma już czarnego nieba

W 1979 roku Międzynarodowa Unia Astronomiczna ustaliła standard czystego niebo. Określała w nim krytyczny poziom, w jaki niebo może być zanieczyszczone światłem, aby móc prowadzić obserwacje astronomiczne z powierzchni ziemi. Według niedawno opublikowanych badań, właśnie przekroczyliśmy te granice.

Zanieczyszczenie światłem

To, że człowiek swoją działalnością zanieczyszcza ziemie jest stwierdzeniem bardziej niż oczywistym. Skutki naszej działalności widzimy każdego dnia, a wielka wyspa śmieci na Pacyfiku osiągnęła już rozmiary Francji. To, że zanieczyszczamy orbity wydawałoby się też jest już wiedzą powszechną i fakt, że nadmierne ich zaśmiecenie, może w ostateczności doprowadzić do efektu Kesslera i wyłączyć część orbit z eksploatacji przestaje powoli być tylko teorią, a zaczyna być palącym problemem. Jednak istnieje jeszcze jeden, mniej oczywisty sposób, w jaki zanieczyszczamy nasze środowisko, a dokładnie niebo. Chodzi o zanieczyszczenie światłem.

Zanieczyszczenie świetlne, według definicji oznacza zanieczyszczenie światła naturalnego spowodowane przez działalność człowieka. Terminem tym posługujemy się od lat, do opisania stopnia, w jakim człowiek wpływa na degradacje widzenia nocnego nieba. Głównym winowajcą jest oświetlenie naszych miast, gdzie znajdują się tysiące latarni, które wręcz uniemożliwiają zobaczenie nawet najjaśniejszych gwiazd i planet. Szacuje się, że prawie 80% populacji Stanów Zjednoczonych i ponad 70% mieszkańców Unii Europejskiej (w tym autor) żyje w miejscu, w których nocne niebo nigdy nie jest ciemniejsze niż przy księżycu w pełni.

Wydawałoby się jednak, że problem zanieczyszczenia światłem dotyczy tylko miejsc silnie zurbanizowanych i wystarczy wyjechać w bardziej bezludne miejsca, by znów móc cieszyć się ciemnym niebem. Istnieją nawet specjalne obszary tzw. Parki ciemnego nieba, które chroni się przed nadmiernym zanieczyszczeniem światłem. W Polsce znajdują się dwa takie miejsca, jest to Izerski Park Ciemnego Nieba na polsko-czeskiej granicy oraz Park Gwiezdnego Nieba „Bieszczady”. To problem jest dużo poważniejszy niż nam się do tej pory wydawało.

Światło kosmicznych śmieci

29 marca w Monthly Notices of Royal Astronomical Society, opublikowany został artykuł naukowy, w którym międzynarodowa grupa badaczy postanowiła pochylić się nad zanieczyszczeniem kosmicznymi śmieciami, od trochę innej strony. To, co naukowcy postanowili zbadać to natężenie światła rozpraszane przez obiekty krążące po orbitach. Wzięli przy tym pod uwagę zarówno duże obiekty takie jak satelity, ale również dzięki symulacjom udało im się zawrzeć w obliczeniach kosmiczny gruz o wielkości kilku mikrometrów. I okazało się, że niebo ponad naszymi głowami świeci i to bardziej niż się spodziewaliśmy.

W czasie nocy, gdy słońce jest za linią horyzontu, podświetla ono swoimi promieniami obiekty krążące po orbitach. Doskonałym przykładem są tu satelity z konstelacji Starlink, które można łatwo zaobserwować po każdym wystrzeleniu. Widoczne gołym okiem, przemierzają niebo robiąc na złość astronomom utrudniając im obserwacje. Jednak o wiele bardziej nieuchwytne dla naszego oka jest światło kosmicznego gruzu. Jest ono rozproszone, więc nie widzimy konkretnych jasnych punkcików, a bardziej przypomina poświatę. Gdy, światło słońca natrafia na obiekt krążący po orbicie, część odbitego światła trafi do obserwatora znajdującego się na Ziemi, jest jednak z reguły zbyt słabe, by być dostrzegalne gołym okiem. Reszta odbitego przez obiekt światła, zostanie rozproszona w przestrzeń kosmiczną, gdzie napotka kolejny obiekt i sytuacja się powtórzy. W taki sposób miliony mikroskopijnych obiektów rozświetlane przez słońce razem tworzą ponad naszymi głowami łunę podobnej do tej, jaką można zobaczyć nocą nad miastem.

Z obliczeń naukowców wynika, że po zsumowaniu rozproszenia światła przez wszystkie obiekty, które krążą po ziemskich orbitach, jasność nocnego nieba wynosi około 20 μCD (mikrocandeli), czyli jest to dokładnie taka wielkość, jaką Międzynarodowa Unia Astronomiczna przyjęła w 1979 roku jako graniczną do swobodnej obserwacji astronomicznej nieba.

Oczywiście są to jak na razie wstępne badania, a prace będą dalej prowadzone. Ich wyniki dają nam jednak do zrozumienia, że rozwój technologiczny rzadko odbywa się bez niespodziewanych konsekwencji. Biorąc pod uwagę drastyczny rozwój konstelacji satelitów, a co za tym idzie zwiększenie ilości kosmicznych śmieci, możemy mieć podejrzenia, że zanieczyszczenie światłem pochodzącym bezpośrednio z kosmosu będzie tylko rosło.

Ważne: artykuł chroniony prawem autorskim, co oznacza że wszelkie prawa, w tym Autorów i Wydawcy są zastrzeżone. Zabronione jest dalsze rozpowszechnianie tego artykułu w jakiejkolwiek formie bez pisemnej zgody ze strony właściciela serwisu Kosmonauta.net – firmy Blue Dot Solutions. Napisz do nas wiadomość z prośbą o wykorzystanie. Niniejsze ograniczenia dotyczą także współpracujących z nami serwisów.

Szczególne podziękowania dla Pana Łukasza Łamży, który poruszył ten temat w swoim (fantastycznym) programie „Czytamy Nature”, na kanale Copernicus Center.

(MB)