CLOUD -experimentet i CERN East Hall i början av CLOUDy -körningen, den 23 september 2019. Kammaren är innesluten i ett värmehus som exakt styr temperaturen mellan -65 ° C och +40 ° C. Instrument som omger kammaren provar och analyserar kontinuerligt dess innehåll. Upphovsman:CERN
CERNs kolossala acceleratorkomplex befinner sig mitt i en tvåårig avstängning för uppgraderingsarbete. Men det betyder inte att alla experiment på laboratoriet har upphört att fungera. CLOUD -experimentet, till exempel, har just startat en datakörning som kommer att pågå till slutet av november.
CLOUD-experimentet studerar hur joner som produceras av högenergipartiklar som kallas kosmiska strålar påverkar aerosolpartiklar, moln och klimatet. Den använder en speciell molnkammare och en stråle av partiklar från Proton Synchrotron för att tillhandahålla en konstgjord källa till kosmiska strålar. För denna körning, dock, de kosmiska strålarna är istället naturliga högenergipartiklar från kosmiska föremål som exploderande stjärnor.
"Kosmiska strålar, oavsett om det är naturligt eller konstgjort, lämna ett spår av joner i kammaren, "förklarar CLOUD -talesperson Jasper Kirkby, "men Protonsynkrotron tillhandahåller kosmiska strålar som kan justeras över hela joniseringshastigheten i troposfären, som omfattar de lägsta tio kilometerna i atmosfären. Som sagt, vi kan också göra framsteg med det stadiga flödet av naturliga kosmiska strålar som kommer in i vår kammare, och det är vad vi gör nu. "
Under sina tio års verksamhet har CLOUD har gjort flera viktiga upptäckter på ångorna som bildar aerosolpartiklar i atmosfären och kan fröa moln. Även om de flesta aerosolpartikelbildningar kräver svavelsyra, CLOUD har visat att aerosoler kan bildas rent av biogena ångor som släpps ut från träd, och att deras bildningshastighet förstärks av kosmiska strålar med upp till en faktor 100.
De flesta av CLOUDs datakörningar är aerosolkörningar, där aerosoler bildas och växer inuti kammaren under simulerade förhållanden av solljus och kosmisk strålning. Körningen som just har startat är av typen "CLOUDy", som studerar egenskaperna för is- och vätskemoln för olika aerosoler som odlas i kammaren, och direkta effekter av kosmisk strålning på moln.
Den nuvarande körningen använder det mest omfattande utbudet av instrument som någonsin monterats för CLOUDy -experiment, inklusive flera instrument som är avsedda att mäta egenskaperna för aerosoler för is- och vätskeformiga moln i hela troposfäriska temperaturer. Dessutom, CERN CLOUD -teamet har byggt en ny generator av elektriskt laddade molnfrön för att undersöka effekterna av laddade aerosoler på molnbildning och dynamik.
"Direkta effekter av kosmisk strålningsjonisering på bildandet av moln med fint väder är mycket spekulativa och nästan helt outforskade experimentellt, "säger Kirkby." Så det här loppet kan bli det tråkigaste vi någonsin gjort - eller det mest spännande! Vi vet inte förrän vi försöker, men i slutet av CLOUD -experimentet, vi vill kunna svara definitivt på om kosmiska strålar påverkar moln och klimatet, och lämna ingen sten oväntad. "