Spørg Scientariet: Er Jordens vægt konstant eller stigende?
more_vert
close

Få de daglige nyheder fra Version2 og Ingeniøren. Læs mere om nyhedsbrevene her.

close
Ved at tilmelde dig accepterer du vores Brugerbetingelser, og du accepterer, at Teknologiens Mediehus og IDA-gruppen lejlighedsvis kan kontakte dig om arrangementer, analyser, nyheder, job og tilbud m.m. via telefon og e-mail. I nyhedsbreve, e-mails fra Teknologiens Mediehus kan der forefindes markedsføring fra samarbejdspartnere.

Spørg Scientariet: Er Jordens vægt konstant eller stigende?

Henrik Nygaard Birkholm spørger: Hvis man ser bort fra meteorer og andet rumnedfald, er Jordens vægt så konstant eller stigende? Det virker, som om den burde være stigende (se f.eks. på jordlagene), eller er der bare tale om, at byggeklodserne bliver omfordelt og brugt til nye ting? Hvis vægten er stigende, hvor kommer denne forøgelse så fra?

Aksel Walløe Hansen, lektor i planet- og geofysik på Niels Bohr Institutet, svarer:

Jorden modtager masse fra verdensrummet i form af meteoritter/meteorer med en meget lille størrelse. Man kan kalde det kosmisk støv.

Mængden af dette støv varierer meget, men for regneeksemplets skyld er 500 millioner kilogram pr. år nok ikke meget galt sat. Omregnet betyder det i gennemsnit 1 milligram støv pr. kvadratmeter pr. år! Dvs. at det har taget hele Jordens levealder at opsamle 1 m kosmisk støv, men forøgelsen i volumenet er hele 5*10**14 m3, hvilket giver en stor massegevinst.

Så i en vis forstand sker der ikke noget med Jordens udseende, vi kan nok ikke se 1 m på 5 milliarder år.

Herudover modtager Jorden masse fra Solvinden i form af ladede partikler. Jeg kender ikke et tal herfor, men det varierer meget og er sikkert lille.

Jorden mister også masse ved, at de letteste grundstoffer, for det meste hydrogen i molekylær form, kan få så stor fart i atmosfæren, at molekylerne undslipper helt. Der er således næsten ikke noget hydrogen i Jordens atmosfære.

Beregninger viser, at tabet ved undslippelse er ca. i en størrelsesorden mindre end akkumulationen af kosmisk støv. Så alt tyder på, at Jorden netto opsamler masse.

Inde i Jordens indre sker der en radioaktiv nedbrydning, som omdanner masse til varme, der langsomt undslipper Jorden. Så er der her endnu et tab? Svaret er nej, men det er lidt komplekst at forklare.

Ifølge Einsteins teorier er energi ækvivalent med masse via formlen E = mc2. Man skulle derfor tro, at absorption af solenergi fører til masseophobning, selv om et taloverslag antyder, at det er endnu en størrelsesorden mindre end tabet ved undslippelse.

Men herudover er der over lang tid energibalance ved atmosfærens top, dvs. at mængden af energi, der kommer og går ud som infrarød stråling, lige netop balancerer solenergien. Derfor vil der ikke netto flyttes masse via stråling.

I udstrålingen indgår den dannede varme i Jordens indre (der sker hele tiden en radioaktiv nedbrydning af masse til energi). Der indgår også eventuel varme fra kosmisk støv, der omdannes helt ved sammenstød med atmosfærens molekyler. En del af massen bliver herved til indre energi (meget lidt), mens en del bliver til molekylært grundstof (netto masse ind i Jordsystemet).

Spørgeren har set, at i gamle byer ligger de nuværende huse oven over de første huse. Dette er et andet fænomen end Jordens opsamling af masse. Omfordelingen af eksisterende masse er markant her på Jorden.

Jeg skal lige bemærke, at mine tal forudsætter, at akkumuleringen er sket som nu, og altså kun ved små meteoritter, kosmisk støv. Hvis der har været mange og store impacts, så er det en anden historie.

Dokumentation

Læs mere og stil dine egne spørgsmål

Spørg fagfolket

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 fagfolket.

sortSortér kommentarer
  • Ældste først
  • Nyeste først
  • Bedste først

BBC spurgte Chris Smith og David Ansell fra Cambridge University om det samme for nyligt:
http://www.bbc.co.uk/news/magazine-16787636

De estimerede at kosmisk støv bidrager med 40.000 t/år, et noget lavere end Aksel Hansens estimat på 500.000 t/år. :-)

Deres tal:
Kosmisk støv: +40.000 t/år
Global opvarming (masse-energi-ækvivalens): +160 t/år
Brint, der forlader atmosfæren: -95.000 t/år
Helium, der forlader atmosfæren: -1.600 t/år
Kernereaktioner i jordens centrum: -16 t/år

(Jeg forstår ikke helt hvorfor jordens kernereaktioner er skrevet på separat; det burde være indregnet under "global opvarmning", som jo blot er et tal for jordens totale varmeregnskab, og fx jo er inklusiv solskin og andre ydre varmepåvirkninger.)

Men hvis kosmisk støv rent faktisk udgør 500.000 t/år, så kan resten jo være ligemeget. :-)

På den anden side, så siger Wikipedia (http://en.wikipedia.org/wiki/Cosmic_dust#c... ) at tallet er 15.000 t/år. Artiklen der refereres til er tilgengæld 22 år gammel.

  • 0
  • 0

Som jeg læser spørgsmålet, så ønsker spørgeren at se bort fra alt det, der kommer ned fra himmelrummet. Svaret omhandler stort set kun alt det der kommer ned fra himmelrummet! Jeg mener ikke at spørgeren har fået et ordentligt svar. Måske skulle der en geolog og en arkæolog med(?)
mvh: jaml

  • 0
  • 0

Den konklussion er jeg enig i. Efter de oplysninger fra BBC, så er der tale om et tab på omring -100.000 t/år. Meteoritter, kosmisk støv (nedfaldet] fraregnet.

  • 0
  • 0

Jeg tror, Aksel W. Hansen misforstår spørgeren, når han henviser til dannelse af kulturlag i byområder gennem tiden - en proces, som i øvrigt ikke er naturlig, men skyldes, at man gennem tiden har bygget oven på affald, gamle bygninger osv.

Derimod menes der med "jordlag" formentlig den kendsgerning, at man rundt omkring kan observere, at Jorden består af sedimenter, som er lagdelt med de ældste lag nederst. Man kunne foranlediges til tro, at denne vækst af lag er kontinuerlig, og således må kræve en stadig tilførsel af materiale udefra. Dette er dog ikke tilfældet (bortset fra de ekstremt små mængder, der nævnes ovenfor). I stedet er der tale om en kontinuerlig omfordeling af masse. Groft sagt kan man sige, at der på Jorden (og sikkert også andre steder) gælder den regel, at noget, som rager op, (bjerge, fx), langsomt bliver eroderet for så at blive aflejret som sediment i et mere lavtliggende område. Da jorden er en geologisk aktiv planet med pladetektonik og kappekonvektion, som får jordens overflade til at bevæge sig op og ned forskellige steder, kan denne omfordelingsproces i princippet foregå til stadighed.

Det skal i øvrigt lige nævnes, at selv om den kosmiske vækst, som ovenfor påpeget, er ubetydelig i dag og har været det gennem det meste af Jordens historie, så har den engang været ganske voldsom, for det er jo på denne måde, at jorden er vokset fra ingenting til sin nuværende størrelse. Den væsentligste del af denne vækst er dog formentlig gået ret stærkt, geologisk set, - måske over omkring 100 mio. år. Imponerende nok, så er den varmeenergi, der blev dannet ved kollisionerne under Jordens dannelse langt fra forsvundet fra Jorden endnu, og det er denne energi (sammen med energien fra henfald af radioaktive grundstoffer), der gør, at Jorden, som ovenfor nævnt, er geologisk aktiv.

  • 0
  • 0
Bidrag med din viden – log ind og deltag i debatten