Weekendavisen skriver (uddrag) Tirsdag den 1. marts

Mælkevejen. CO2 i atmosfæren og Jordens temperatur følges ikke nødvendigvis ad. To tredjedele af temperaturens stigning eller fald inden for den sidste halve milliard år skyldes variationer i den kosmiske stråling.

Af JENS OLAF PEPKE PEDERSEN

Seniorforsker ved Center for Sol-Klima Forskning, Danmarks Rumcenter.

Mælkevejen består af cirka 100 milliarder stjerner, der alle bevæger sig rundt omkring midten af galaksen. På vej rundt klumper stjernerne sig sammen og spredes igen på en måde, der kan sammenlignes med en bilkø på motorvejen. Når bilerne møder køen, bremser de lidt op og kører langsomt et stykke tid i tæt trafik. Efterhånden som bilerne når frem i køen, sætter de farten op igen og køen opløses.

I galaksen fører denne sammenklumpning af stjerner til dannelse af spiral-arme, og kikker man på nogle af de andre spiralgalakser i nærheden af Mælkevejen, kan man se, at armene lyser op, fordi de indeholder forholdsvis mange unge stjerner. Stjernedannelsen foregår fortrinsvis i armene, men mange af de dannede stjerner lever kun kort tid, inden de dør i en dramatisk supernovaeksplosion. I en sådan eksplosion slynger stjernen store dele af sin atmosfære ud i galaksen med enorme hastigheder, og det er disse energirige partikler, som også kaldes kosmiske partikler.

På vej rundt i Mælkevejen bevæger Jorden sig derfor ind og ud af spiral-armene og dermed også gennem områder med høj og lav kosmisk stråling.

FOR fire år siden beregnede den israelske astrofysiker, Nir Shaviv, fra universitetet i Jerusalem, at vi i gennemsnit passerede en spiralarm med ca. 137 millioner års mellemrum, og herefter kunne han også beregne, hvordan mængden af kosmisk stråling på Jorden havde varieret gennem Jordens fortid.

Et par år tidligere havde geologen Ján Veizer, der arbejder både på Ruhr-Universitetet i Tyskland samt på Ottawa Universitetet i Canada, i tidsskriftet Nature offentliggjort resultatet af et langvarigt forskningsprojekt, hvor han med sine medarbejdere havde undersøgt tusindvis af fossiler fra de seneste 550 millioner år af Jordens fortid. Fossilerne er skaller af små organismer, der levede i fortidens tropiske oceaner, og som opbyggede deres skaller ved at optage stoffer fra havvandet. Det har vist sig, at skallernes sammensætning bl.a. afhænger af vandtemperaturen, dengang organismerne var i live, så ved at undersøge skallerne kunne Veizer konstruere en kurve over havtemperaturen gennem de samme 550 millioner år. Veizers kurve viste, at Jordens temperatur havde skiftet regelmæssigt mellem varme og kolde perioder, og at denne cyklus i gennemsnit havde varet ca. 139 millioner år. Ján Veizer bemærkede også, at hans temperaturkurve passede meget dårligt med variationerne i atmosfærens CO2-indhold. Fortidens CO2-koncentration i atmosfæren kan kun bestemmes indirekte med en kombination af geokemiske målinger og modelberegninger, og metoderne er ganske usikre. Men det så ud til, at CO2- kurven og temperaturkurven ikke fulgtes ad. Der var således lange perioder, hvor Jordens temperatur var lav, selvom CO2-indholdet i atmosfæren var højt. Veizer konkluderede derfor, at enten måtte CO2-kurven være forkert, eller også måtte den gængse antagelse om, at CO2 var den drivende kraft i klimasystemet, være forkert, men han kunne ikke finde en mekanisme i Jordens klimasystem, der lige skulle give en periode på 139 millioner år.

Shaviv opdagede nu, at hans kurve over den kosmiske stråling på Jorden passede fint med Veizers kurve over temperaturen. Ikke alene var perioden den samme, men kurverne var også i fase. Desuden var der en mekanisme, der bandt de to kurver sammen, idet den danske fysiker, Henrik Svensmark, nogle år tidligere havde vist, at kosmiske stråler påvirkede Jordens skydække og dermed Jordens klima. Pludselig så brikkerne i puslespillet ud til at falde på plads. Ved at bruge astronomernes modeller for, hvornår stjernerne i Mælkevejen blev dannet, kunne Svensmark herefter udvide beregningen af den kosmiske stråling helt tilbage til Jordens dannelse for 4,6 milliarder år siden. Dannelsen af stjerner foregår nemlig ikke med konstant hastighed, og det giver derfor også en variation i mængden af kosmisk stråling.

Resultatet viste, at lige efter Jordens dannelse var Solens aktivitet så høj, at den effektivt afskærmede Jorden fra kosmiske stråler. Herefter steg mængden af kosmiske stråler og nåede et maksimum for omkring 2,2 milliarder år siden, hvorefter den faldt for senere at stige igen for omkring en milliard år siden.

Det bemærkelsesværdige er, at denne kurve både passer med de store glaciationer af Jorden og samtidig forklarer det paradoks, at Jordens klima holdt sig varmt i lang tid efter dannelsen, selvom Solen på det tidspunkt lyste 30 procent mindre end i dag. Faktisk lyste Solen i starten så svagt, at Jorden burde have været isdækket de første tre milliarder år, og eftersom det tydeligvis ikke har været tilfældet, har forklaringen hidtil været, at der må have været enorme mængder af CO2 og andre drivhusgasser i atmosfæren, som sørgede for at holde kloden opvarmet.

MEN måske har man slet ikke brug for at antage, at der har været så mange drivhusgasser. Shaviv og Veizers undersøgelser tyder på, at to tredjedele af hver hele grad, som temperaturen er faldet eller steget inden for den sidste halve milliard år, skyldes variationer i den kosmiske stråling. Hvis det også er tilfældet i den aktuelle globale opvarmning, betyder det, at drivhusgasser spiller en langt mindre rolle i opvarmningen, end mange hidtil har troet.