Jorden skulle lidd samme skjebne som Venus

Søsterplanetene jorden og Venus. Bilde: ESA.

Venus er jordens søsterplanet på mange måter: Begge er silikonbaserte steinplaneter på omtrent samme størrelse med aktiv vulkanisme. Og begge ligger innenfor den såkalte gullhår-sonen (Goldilock zone), der strålingen fra solen er såpass moderat at vann teoretisk sett kan opptre i alle tre faser – som flytende vann, is og vanndamp.

Men der slutter også enhver likhet. Venus er et mange hundre grader varmt helvete. Den har en ekstremt tykk CO2-atmosfære der drivhuseffekten har gått amok og svovelsyre har rollen som regn. Jorden en grønn oase dekket av 70% vann med en tynn oksygenrik atmosfære og 7 milliarder mennesker…

Karbonet som forsvant

En ny studie fra universitetet i Heidelberg har påvist at egentlig skulle jorden vært som Venus på grunn av det høye karboninnholdet i kometer. Kometer anses nemlig som de første byggesteinene til planetene, og kometer fra det ytre solsystem inneholder hele 10% eller mer karbonforbindelser. Det er derfor en gåte hvorfor jorden bare inneholder 1/2000 del karbon. 

Meteoritter viser at solen har hatt tidlige sjokkutbrudd som har gitt ulikt karboninnhold avhengig av avstanden fra solen. Bilde: Institute of Earth Science

Forskerne mener nå at solen tidlig må ha sjokkvarmet de indre delene av solsystemet slik at karbon ble «svidd vekk». Karbonet i kometer har form som lange karbonkjeder som er svært motstandsdyktige mot varme. Bare ved temperaturer over 1300-1800 grader vil disse karbonforbindelsene fordampe og brenne opp.

Den rådende teorien er at varmen og utstrålingen fra solen under solsystemet dannelse drev vekk mesteparten av lettere grunnstoffer og vann, slik at tyngre grunnstoffer som silikon, aluminium og jern ble de viktigste byggesteinene til planetene nærmest solen.

Det nye nå er at solen også må ha hatt flere utbrudd som svidde bort mesteparten av karbonforbindelsene. Først noe senere ble jorden bombardert med nok asteroider og kometer til å bygge opp innholdet av vann og karbon slik at liv kunne oppstå.

Magnetfelt, vann og platetektonikk

Hvordan kan Venus likevel ha så mye CO2 i atmosfæren når den har gått igjennom de samme fasene som jorden?

Svaret er rotasjon, magnetfelt og vann: Venus bruker rundt ett år på å dreie en gang rundt seg selv, mens jorden bruker 24 timer. Jorden har derfor et sterkt magnetfelt, noe Venus mangler. Magnetfeltet skjermer oss mot solvinden og har sørget for at vi har beholdt mesteparten av vannet. På Venus derimot har solvinden hatt fri tilgang til å drive vekk de lettere molekylene fra atmosfæren over tid, og vannet har forsvunnet (*).

[ *) Det er et enkelt forhold mellom planetens tyngdekraft og farten atmosfærens gassmolekyler får når de blir truffet av stråling og partikler fra solen. Hvis retningen er riktig og farten større enn unnslipningshastigheten, forsvinner gassmolekylet ut i rommet. Et vannmolekyl H2O veier ca 1/3 av CO2, og nitrogengass N2 er enda lettere. Disse får dermed høyere fart enn tyngre gasser som CO2 når de blir truffet, og unnslipper lettere. Jo mer intensiv bestrålingen fra solen er, jo raskere går det.]

Vann og platetektonikk har over tid bundet mesteparten av CO2 i jordskorpen. Plantelivet gjorde resten. Bilde: NASA.

På jorden er det nettopp vannet som har sørget for å binde opp mesteparten av karbonet: CO2 løses opp i vann til karbonsyre, som deretter blir omdannet til karbonater i jordskorpen.

Det siste er helt avhengig av platetektonikk: Det flytende vannet som dekker mesteparten av planeten gjør at jordskorpen er gjennomvåt og sprukket opp i seige tyktflytende jordplater. Disse beveger seg rundt, kolliderer, smeltes om og dannes på nytt, slik at stadig mer karbon kan bindes. Dette gjør at jordskorpen over tid har bundet opp mesteparten av karbonet vi har på jorden.

Venus har sannsynligvis fortsatt en varm flytende kjerne og aktiv vulkanisme. Men siden Venus mangler vann og venusskorpen (sic!) er tørr og hard, har planeten ingen platetektonikk. Uten en effektiv binding til karbonsyre i vann og videre til karbonater i stein, fins mesteparten av karbonet på Venus i atmosfæren som CO2. Uten et magnetfelt som beskyttet vannet var Venus dømt.

Nok en takk til solen

Dette bringer oss tilbake til den nye undersøkelsen fra Heidelberg: På tross av magnetfelt, vann og platetektonikk, ville ikke jordskorpen klart å binde opp den høye andelen av karbon som opprinnelig fantes i det indre solsystemet. Drivhuseffekten hadde gått amok også her.

Et voila! Uten tidlige super-utbrudd fra solen ville jorden lidd samme skjebne som Venus.

 

Dette innlegget ble publisert i Solsystemet og merket med , , , , , , . Bokmerk permalenken.

Hva mener du? Del og kommenter:

Loading Facebook Comments ...