寒冷冬日，溫暖的陽光是很受歡迎的。然而，隨著人類排放的溫室氣體越來越多，地球大氣層捕獲的太陽能也越來越多，進而穩步提高了地球溫度。扭轉這一趨勢的一個策略是，在陽光到達地球之前攔截其中的一小部分。
幾十年來，科學家一直在考慮使用屏障、物體或塵埃顆粒等阻擋1%到2%的太陽輻射，從而減輕全球變暖的影響。
美國猶他大學的一項研究探索了使用塵埃遮擋陽光的可能性。相關論文2月8日發表于《公共科學圖書館-氣候》。
研究人員分析了塵埃顆粒的性質、數量以及最適合遮蔽地球的軌道，發現將其從地球發射到位于地球和太陽之間的“拉格朗日點”（L1）是最有效的，但這需要付出天文數字的成本和努力。
另一種選擇是使用月塵。作者認為，從月球發射塵埃可能是一種廉價且有效的遮蔽地球的方法。
天文學家團隊采用了一種研究遙遠恒星周圍的行星如何形成的技術。行星的形成會產生大量塵埃，而后者可以在恒星周圍形成環。這些環會攔截來自恒星的光，并以一種我們能夠在地球上探測到的方式重新輻射它。一種尋找正在形成新行星的恒星的方法就是搜索這些塵埃環。
“這就是這個想法的起源。”論文主要作者、物理學和天文學教授Ben Bromley表示，“如果我們將少量物質放在地球和太陽之間的一個特殊軌道上，并將其粉碎，就可以阻擋大量陽光。”
論文合著者、哈佛-史密森天體物理中心Scott Kenyon表示：“令人驚訝的是，月球塵埃的產生用了40億年，可能有助于減緩地球溫度的上升，而這個問題的產生卻只用了不到300年的時間。”
“遮陽傘”的整體效能取決于它能否維持一個在地球上投射陰影的軌道。將塵埃保持在需要的地方從而提供足夠的陰影是有難度的。
“因為我們知道太陽系中主要天體的位置和質量，所以可以簡單地利用引力定律跟蹤模擬‘遮陽傘’在幾個不同軌道上的位置。”論文合著者Sameer Khan說。
在第一個場景中，研究人員將一個空間平臺定位在L1上。在計算機模擬中，研究人員沿著L1軌道發射測試粒子，并追蹤粒子的散落位置。結果發現，當精確發射時，塵埃會沿著地球和太陽之間的路徑運行，至少在一段時間內產生有效陰影。
然而，塵埃很容易被太陽風、輻射和太陽系內的引力吹離軌道。這就需要在塵埃消散后，每隔幾天便把源源不斷的新塵埃送入軌道。“很難讓‘遮陽傘’在L1停留足夠長的時間投射有效的陰影。”Khan說。
在第二個場景中，研究人員將月球表面的塵埃射向太陽，發現月球塵埃固有的性質正好可以起到有效防曬作用。他們模擬測試了月球塵埃是如何沿著不同路徑散布的，直到發現其指向L1的絕佳軌跡。這是一個有效的屏障。
此外，從月球發射塵埃所需的能量比從地球發射少得多。這一點之所以很重要，是因為“遮陽傘”中的灰塵量很大，相當于地球上一個大型采礦作業的產量。
作者強調，這項研究只探討了這一策略的潛在影響，而不是評估這些場景在邏輯上是否可行。