Блог

Jun 22, 2023

Световое загрязнение затуманивает наш обзор неба, и ситуация становится все хуже

Гражданские учёные и исследователи обнаружили, что мы теряем обзор неба

Гражданские учёные и исследователи обнаружили, что мы теряем обзор неба с поразительной скоростью — почти на 10 процентов каждый год.

Когда я был ребенком, моя семья жила в пригороде Вашингтона, округ Колумбия. В этом месте быть начинающим астрономом-любителем было непросто; большинство звезд было невидимо в ярком свете городских огней. В лучшем случае можно было увидеть лишь намек на рассеянный Млечный Путь: совокупное сияние 100 миллиардов звезд было почти полностью затемнено яркими уличными фонарями и витринами магазинов.

Этот эффект представляет собой световое загрязнение — генерируемое человеком освещение, попадающее в небо, — заставляя само небо светиться и размывая звезды. Астрономам уже много лет известно, что ситуация плоха для наблюдения за звездами, но она также имеет реальные и негативные последствия для благополучия многих живых существ — растений, животных и даже людей. Более 80 процентов человечества страдает от светового загрязнения, и наш взгляд на небо украден.

Для большинства из нас звезды, по сути, гаснут.

И с каждым годом становится все хуже. Насколько именно хуже, сказать трудно. Световое загрязнение измерялось из космоса, но орбитальные спутники не обнаруживают свет так же, как человеческий глаз, поэтому они могут не давать результатов, соответствующих тому, что мы видим с земли. Когда люди смотрят на небо, какое изменение яркости неба они ощущают с течением времени?

Чтобы выяснить это, группа ученых под руководством исследователя светового загрязнения Кристофера Кибы из Немецкого исследовательского центра геонаук GFZ в Потсдаме обратилась к тому, что может показаться до странности очевидным методом обнаружения: к людям.

Они использовали данные проекта Globe at Night, реализуемого Национальной научно-исследовательской лабораторией оптической и инфракрасной астрономии Национального научного фонда США, который использует гражданскую науку для измерения светового загрязнения. Процесс гениально прост. Участникам-добровольцам раздается набор звездных карт (созданных Яном Холланом из Института исследования глобальных изменений Чешской академии наук), на которых показано небо с видимым рядом звезд: на одной карте показаны только самые яркие звезды, на следующей - несколько звезд. более слабые звезды и так далее вплоть до самых слабых звезд, видимых невооруженным глазом в идеальных условиях. Затем участники смотрят на небо и сравнивают самые слабые звезды, которые они видят, со звездами на картах, выбирая те, которые лучше всего соответствуют тому, что они наблюдают.

Киба и его команда изучили поразительное количество данных, полученных от более чем 50 000 гражданских ученых со всего мира, которые измеряли яркость местного неба в период с 2011 по 2022 год. Ежегодный рост светового загрязнения составляет 6,5 процента, тогда как в Северной Америке наблюдался рост на 10,4 процента. Исследователи обнаружили, что во всем мире световое загрязнение увеличивалось на 9,6 процента в год за период исследования.

Это может показаться не таким уж большим, но это отражает экспоненциальный темп роста, аналогичный тому, как начисляются сложные проценты по долгу. Ежегодный рост примерно на 10 процентов означает, что яркость неба удваивается примерно каждые семь или восемь лет. Небольшое размышление должно прояснить, почему это вызывает глубокую тревогу. Как объясняют Киба и его соавторы в своей статье, опубликованной в январе в журнале Science, если на момент рождения человека на небе было 250 видимых звезд, то к 18 годам он увидит только 100 и более. в тот же период яркость неба увеличится более чем в четыре раза.

Этот результат тем более тревожен, что он может иметь последствия для спутниковых измерений, ежегодный прирост которых составляет лишь примерно 2 процента. Основываясь на своей работе, Киба и его команда утверждают, что спутники сильно недооценивают последствия, скрывая возможность надвигающегося будущего, в котором почти все потеряют из виду звезды.

Технологические изменения могут во многом объяснить это несоответствие. Например, Киба и его коллеги отмечают, что за последние годы многие старые уличные лампочки, излучавшие более красный свет, были заменены светодиодами, которые светят ярче синим цветом — цветом, который легче рассеивается в атмосфере и который воспринимается многими спутниками наблюдения за Землей. детекторы менее чувствительны. Более того, спутники в основном видят свет, который светит прямо вверх, например, от городов и плохо построенных уличных фонарей, а не отбрасывает горизонтальные лучи из окон или рекламных щитов, что может сильно повлиять на наблюдателей на земле.