حقق العلماء إنجازًا رائدًا في مجال أبحاث الغلاف الجوي بعد نجاحهم في اختبار أجهزة ذاتية الارتفاع تعمل بأشعة الشمس في ظروف شبه فراغية تُشبه بيئة الغلاف الجوي العلوي للأرض، وقد نُشرت تفاصيل هذه التجربة في مجلة Nature، حيث تمكن الباحثون من جعل بقع صغيرة لا يتجاوز قطرها 1 سم تطفو داخل غرفة فراغ عند تعرضها لضوء يعادل نحو 55% من شدة ضوء الشمس الطبيعي.

وصف البروفيسور بن شافر من جامعة هارفارد هذه النتيجة بأنها خطوة حاسمة نحو استكشاف منطقة تُعرف بـ'الغلاف الجوي المجهول'، هذه الطبقة تضم أجزاءً من الميزوسفير (على ارتفاع 50 إلى 85 كيلومترًا) وجزءًا من الغلاف الحراري يصل إلى 160 كيلومترًا.

تُعد هذه المنطقة تحديًا للعلماء؛ فهي مرتفعة جدًا بحيث لا تصل إليها الطائرات، ومنخفضة للغاية بحيث لا تتمكن الأقمار الصناعية من جمع عينات منها بشكل مباشر، مما جعلها واحدة من أكثر المناطق غموضًا في الغلاف الجوي.

يمثل الغلاف الجوي المجهول حاجزًا بين طبقات الغلاف الغازي للأرض والفضاء الخارجي، وتزداد أهميته بسبب دوره في التفاعل مع الظواهر الشمسية، فعندما تضرب الانبعاثات الكتلية الإكليلية القادمة من الشمس الغلاف الجوي، فإنها تُفرغ معظم طاقتها في هذه الطبقة، وتُسبب هذه الظاهرة عواصف مغناطيسية أرضية قادرة على تعطيل شبكات الكهرباء والتأثير على الأقمار الصناعية.

اقتصرت قياسات هذه المنطقة على أجهزة استشعار تُحمل على صواريخ، ما يجعل البيانات غير مكتملة أو عرضية، ويؤكد شافر أن الحصول على بيانات دقيقة عن الرياح ودرجات الحرارة والضغوط في هذه الطبقة من شأنه أن يُحسن دقة النماذج المناخية العالمية بشكل كبير.

استلهم فريق البحث عمله من دراسة نظرية سابقة قدمها العالم ديفيد كيث، الذي اقترح إمكانية استخدام أغشية عاكسة بتقنية الرحلان الضوئي كوسيلة هندسية للحد من ارتفاع حرارة الأرض في حال فشل الجهود العالمية في تقليل انبعاثات الكربون، ويبدو أن هذه الفكرة النظرية تقترب من التطبيق العملي، فاتحةً الباب أمام ثورة علمية في فهم الغلاف الجوي والتعامل مع تغير المناخ.