过去几十年来，我们通过禁止使用氯氟烃（CFCs）等消耗臭氧层的物质，成功地堵住了上世纪80年代发现的臭氧层空洞。然而，最近一篇新论文指出，我们似乎无意间制造了另一场潜在的大气灾难——卫星在大气层中燃烧产生的物质可能对大气化学产生不可预见的后果。事实上，人类已成为大气中某些元素的最大来源。
    根据这篇论文，当前火箭与卫星向大气注入的物质总量仅占地球年均陨石撞击量的7%。但由于火箭、卫星主要由金属构成，而陨石则以硅酸盐为主，因此人类向大气注入的金属量约为自然来源的16%。

正在解体的航天器重返大气层。
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    这比例看似不高，但对于一些特定的元素而言可算不少了。2015年，人为来源已成为大气中18种不同元素的最大来源。2024年，这一数字跃升至24种不同的元素，未来可能会增加到多达30种。而且糟糕的是，即使主动清除这些空间碎片，这些元素仍会持续扩散至整个大气层。
    其中一些元素在地球上相对常见，比如锂和锡，它们对大气层影响有限。然而，有些元素以催化活性而闻名，它们在大气中浓度上升可能会催化连锁反应，从而对大气化学造成毁灭性影响。不巧的是，这些元素正是对航天材料至关重要的元素，如铜（用于线路）和钛（用于结构支撑）。
    论文指出，来自火箭和卫星的“空间垃圾”会以三种不同的方式影响环境。第一种是催化臭氧破坏反应——就像上世纪七八十年代的氯氟烃一样。第二种是充当云形成的“种子”，从而可能改变某类云的形成方式，进而显著影响低层天气模式。第三种则是带来反射或吸收太阳热量的微粒，从而冷却或加热大气层。不过，目前学界尚未充分研究这些元素对大气层的影响，没人研究过钛如何催化臭氧消耗，也没人研究过锂在平流层漂浮时是否会反射阳光。但至少，我们已经看到了隐患所在。相关研究已发表在arXiv预印本平台上。

来源 / https://phys.org/news/2025-10-lots-transition-metals-stratosphere-good.html 国家空间科学中心