Kan et meteornedslag på Månen starte en ny istid på Jorden?

Seniorrådgiver på DTU Space Ib Lundgaard Rasmussen forklarer, hvilken betydning et meteornedslag på Månen kan have for Jordens klima i denne uges præmierede spørgsmål til Scientariet.

Af 31. jan 2009 kl. 09.00

Lars Kristensen spekulerer over, hvilken betydning et meteornedslag på Månen kan have for Jordens klima:

"Vi ved, at Jorden til forskellige tider har været ude i diverse istider, men det er ikke altid muligt at finde ud af, hvad der kan have forårsaget istiden. Tit snakkes der om, at meteornedslag her på Jorden kan have indvirkning på Jordens klima, men hvad med meteornedslag på Månen?

Har der været meteornedslag på Månen, som kan have sendt støv nok ud og væk fra Månen, således at støvet kom til at kredse i Månens bane om Jorden? Nu er Månens bane jo rimelig tæt liggende i samme bane som Solens lysindfald kommer gennem og skulle støv fra meteornedslag på Månen blive spredt rundt i Månens bane, vil støvet jo kunne nedsætte sollysets styrke og samtidig mindske varmestrålingen til Jorden."

Ib Lundgaard Rasmussen, seniorrådgiver på DTU Space, Institut for Rumforskning og -teknologi, svarer:

"For at kunne overskue problemet, så lad os starte med at sætte en væg mellem Jorden og Solen i Månens afstand. For at være sikker på, at denne væg blokerer for sollyset, så lad os antage, at væggen er 100.000 kilometer høj og har en tykkelse på et gram per kvadratcentimeter. Højden skyldes månebanens hældning på 5 grader i forhold til ekliptika. Massen af denne væg er 2,5 gange 1.015 ton. Antager vi, at tætheden i et meteor i gennemsnit er 4 ton per kubikmeter, svarer det til 4 gange 109 ton per kubikkilometer. Væggen svarer derfor til et meteor på omkring 100 kilometer i diameter.

Dette er selvfølgelig en øvre grænse for, hvor meget materiale der er nødvendigt for at påvirke klimaet på Jorden; men lad os se på, hvor meget vi kan frembringe ved et nedslag. Analyser viser, at når hastigheden i nedslaget er større end 20 kilometer pr. sekund, hvilket er det normale i de sidste fire milliarder år, så fjernes der mere materiale, end der kommer ind. Det vil sige, at et stort nedslag kan producere materiale nok til den omtalte væg. Spørgsmålet er imidlertid, hvor meget af materialet der ender i kredsløb.

Nedslaget kan deles i fire faser: Kontaktfasen, kompressionsfasen, udgravningsfasen og kratermodifikationsfasen. I udgravningsfasen produceres det meste af materialet i større stykker, der ikke er effektivt som blokering af lyset. I kompressionsfasen vil chokbølger få en del af projektilet og en del af den ramte overflade til at fordampe. Det fordampede materiale vil fortættes i små partikler, som effektivt blokerer lyset. Det er altså denne lille del af det udstødte materiale, der er det interessante. Vil det blive liggende i Månens afstand og danne en blokerende væg?

Materialet slipper fri af Månen, når hastigheden overstiger 2,4 kilometer pr. sekund. Maksimalhastigheden i den ekspanderende sky af gas og støv er mange gange større, så det er ikke noget problem. Det er derimod et problem, at de fleste partikler, der undslipper Månens tyngdefelt, også forlader Jordens omgivelser. Hastigheden i Månens bane er ca. en kilometer/sekund. Det betyder, at undslippelseshastigheden er 1,5 kilometer/sekund. Det er således kun en lille del af gasskyen, der forbliver omkring Jorden. Vi har her set bort fra de variationer, der skyldes placeringen af krateret på Månen og retningerne, hvori materialet smides ud.

Resultatet af denne gennemgang er altså, at en 100 kilometer stor asteroide vil producere materiale svarende til væggen på et gram pr. kvadratcentimeter. Det er imidlertid kun nogle få procent af denne masse, der er i form af effektive små partikler. Det svarer til en væg på nogle milligram, stadig nok til at formindske den mængde af sollys, der rammer Jorden. Det effektive materiale vil imidlertid ikke være jævnt fordelt og det meste vil forlade Jordens omgivelser i løbet af få timer, så indflydelsen på, hvor meget af sollyset der rammer Jordens overflade, vil være meget begrænset både tidsligt og rumligt.

Det skal tilføjes, at de kratere, der er dannet på Månen de sidste 3,8 milliarder år, stammer fra projektiler på 10 kilometer eller mindre. Vi har således en faktor tusind mindre materiale at gøre godt med. Effekten på Jordens klima vil altså være forsvindende. En del af det udkastede materiale vil ramme Jordens atmosfære. Det vil være tilstrækkeligt til, at man i nogle år vil have spektakulære solopgange og nedgange. Dette er formentlig den største klimaforandring et nedslag på Månen kan frembringe."

Lars Kristensen vinder to billetter til Tycho Brahe Planetarium for sit spørgsmål.

Er du rigtig klog? Nu kan du udfordre dine venner med ekspert-spørgsmål fra Scientariet i Ingeniørens nye Facebook-quiz "Så ka' du lære det!". Klik her for at deltage i quizzen og teste dine venner.

Spørg Scientariet er i dag redigeret af Julie M. Callesen, jmc@ing.dk.

Emner Månen

Spørg Scientariet

Du kan spørge om alt inden for teknologi og naturvidenskab. Redaktionen udvælger indsendte spørgsmål og finder den bedste ekspert til at svare – eller sender spørgsmålet videre til vores kloge læsere. Klik her for at stille dit spørgsmål til Scientariet.

Kommentarer (1)

Peter Ole Kvint 4 år siden

Komet

Hvis månen rammes af en komet, så lynges der ikke så meget ud, men månen får en atmosfære som danner en hale som snor sig omkring jorden, til en skive. Denne hale og skive vil skygge i for sollyset i mange århundre.