إن الوصول إلى النقطة التي نرسل فيها البشر بشكل منتظم في رحلات بين الكواكب ناهيك عن الرحلات بين النجوم سيتطلب طفرة في استكشاف الفضاء، وملء السماء بجميع أنواع الأقمار الصناعية، والمسابير، والمحطات، وغيرها من المركبات الفضائية، إذا كان النشاط خلال العامين الماضيين يشير إلى أي شيء، فإن هذا الازدهار يجري على قدم وساق، وبينما قد ينجح المزيد من الأشخاص في الوصول إلى المدار نتيجة لذلك، فإن الزيادة في المركبات الفضائية قد تلوث السماء في كوكبنا، وقد تتسبب بآثار كارثية على الأرض لما تحتويه من مواد كيميائية مختلفة.

وفي هذا المجال، تسلط دراسة حديثة أجراها دان مورفي، الأستاذ المساعد في قسم علوم الأرض والغلاف الجوي والكواكب  Earth, Atmospheric, and Planetary Sciencesفي جامعة بوردو والباحث في الإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي (NOAA)، الضوء على ارتفاع بعض المعادن الملوثة في طبقة الستراتوسفير للأرض. الدراسة، التي نشرت في دورية Proceedings of the National Academy of Sciences، تتبعت تلك المعادن إلى المركبات الفضائية المهملة التي احترقت عند عودتها إلى الغلاف الجوي.

وبطبيعة الحال، ليست المركبات الفضائية هي الأشياء الوحيدة التي تحترق في الغلاف الجوي، إن القطع الصغيرة من الصخور والمعادن والجليد والمواد الأخرى المتبقية من تكوين النظام الشمسي تصطدم بانتظام بالغلاف الجوي وتتفكك، قامت دراسة أجريت عام 2021 بتحليل الأرقام ووجدت أن ما يقدر بـ 14 طنًا من المواد الكونية تضيف نفسها إلى نظام الأرض كل يوم، الغالبية العظمى من تلك الأشياء صغيرة الحجم وتحترق قبل أن تقترب من الأرض.

ومع تبخر تلك النيازك الدقيقة، تتم إضافة الأجزاء المكونة لها إلى الحساء الكيميائي الموجود في الغلاف الجوي العلوي. وعندما تبرد، فإنها تنضم إلى مواد أخرى في الغلاف الجوي، لتشكل جزيئات جديدة تعرف باسم دخان النيزك. يراقب العلماء دخان النيزك في الغلاف الجوي للتعرف على التركيب العام للأشياء في نظامنا الشمسي، لكنهم لاحظوا منذ فترة قصيرة أن التوقيع يتغير.

"بدأ العلماء مؤخرًا في ملاحظة أن البصمة الكيميائية لهذه الجزيئات النيزكية بدأت تتغير، مما جعلنا نتساءل: "حسنًا، ما الذي تغير؟" لأن تكوين النيزك لم يتغير. وقال مؤلف الدراسة دان تشيكزو Dan Cziczo  في بيان: "لكن عدد المركبات الفضائية قد تغير".

إن دراسة الستراتوسفير ليست مهمة سهلة، فهو يقع بهدوء على بعد عدة أميال فوق سطح الأرض، حيث نادرًا ما تقاربه الطائرات. ولمعرفة ما يحدث هناك، قام الباحثون بربط مجموعة من الأدوات في مقدمة طائرتين عاليتي التقنية وأرسلوها إلى هناك للحصول على عينات، تم ربط الأدوات في المقدمة لأن هذا هو المكان الأقل إزعاجًا من الطائرة نفسها.

أخذ فريقان منفصلان مجموعتين من البيانات، واحدة من سماء ألاسكا والأخرى فوق الولايات المتحدة القارية، استخدم الفريق الأول طائرة WB-57 للطيران على ارتفاع 19 كيلومترًا (11.8 ميلًا) فوق سطح الأرض وتم استخراج عينة من طبقة الستراتوسفير. استخدم الفريق الآخر ER02 لفعل الشيء نفسه.

وجدت القياسات دخان النيزك المعتاد إلى جانب بعض المواد الأخرى ذات الأصول الاصطناعية على ما يبدو، ووجد الباحثون أكثر من 20 مكونًا كيميائيًا في طبقة الستراتوسفير، بما في ذلك الألومنيوم والليثيوم والنحاس والرصاص بنسب تتطابق مع المركبات الفضائية الاصطناعية. في الوقت الحاضر، حوالي 10 بالمئة من جزيئات حمض الكبريتيك الكبيرة - المادة التي تسمح لطبقة الأوزون بحمايتنا من الأشعة فوق البنفسجية - ملوثة بالألمنيوم ومعادن المركبات الفضائية الأخرى، ويقدر الباحثون أن ما يصل إلى نصف جزيئات الستراتوسفير يمكن أن تكون ملوثة في العقود القليلة المقبلة مع زيادة معدل استكشاف الفضاء.

إن تأثير تلويث طبقة الستراتوسفير بالسفن الفضائية الأرضية غير واضح، ولكن في المرة الأخيرة التي عبثنا فيها عن غير قصد بالستراتوسفير، أحدثنا ثقبًا في طبقة الأوزون طبقة مع استخدام مثبتات الشعر، لذا، ربما يستحق الأمر الاهتمام به، نريد أن نكون قادرين على السفر عبر النجوم، ولكن ليس على حساب إلقاء أبخرة العوادم الكونية في غرفة المعيشة في منازلنا.