Page 12

134839_dtuavis_0113_final

Foto Shuterstock SKYDANNELSE   Solens aktivitet og kosmiske partikler kan spille en større rolle for klimaet end hidtil antaget. Og det er fokus i et forskningsprojekt på DTU Space, hvor forskerne undersøger, om ioner fra kosmiske partikler kan påvirke dannelsen af skyer og dermed være medvirkende årsag til de stadigt stigende temperaturer på Jorden. For at undersøge teorien, måtte forskerne gå under jorden – nærmere betegnet i en engelsk kaliummine 1.100 meter under jorden, hvor den kosmiske stråling er minimal. Forskergruppens teori går ud på, at ioner, der dannes i atmosfæren af kosmiske partikler kan have stor betydning for dannelsen af skyer, fordi de er med til at accelerere hastigheden hvormed små aerosoler, der danner baggrunden for skydråber, produceres og vokser. „Når solen er meget aktiv, så er dens magnetfelt også stærkere. Jorden afskærmes for en del af de kosmiske partikler, hvorfor der bliver dannet færre ioner. Så jo mere aktiv solen er, jo færre aerosoler kommer der. De kosmiske partikler påvirker mængden af aerosoler, som igen påvirker mængden af skyer. Og skyer er en meget kraftig faktor i klimaet,“ siger Jens Olaf Pepke Pedersen, der er seniorforsker på DTU Space. Han fortsætter: „Så hvis solen er mere aktiv, og der kommer færre ioner, så vil der også kommer færre skyer, og så har man en forklaring på hvorfor klimaet bliver varmere.“ Ionerne dannes af kosmiske partikler, og her finder vi forklaringen på hvorfor man tager 1.100 meter ned i en mine, for at undersøge deres effekt. Kosmiske partikler har nemlig den – for forskerne – uheldige egenskab, at de gennemtrænger næsten hvad som helst. Derfor er det ikke muligt at styre mængden af ioner ved jordoverfladen. Men nede i minen skal de kosmiske partikler først gennemtrænge 1.100 meter jord og klippe, og det reducerer intensiteten af de kosmiske partikler en million gange. Afgørende for skydannelsen Skyer dannes, når vandmolekyler sætter sig på mikroskopiske urenheder, aerosoler, i luften. Flere molekyler kommer til og kondenserer på overfladen. Klyngen vokser, og til sidst har man en skydråbe. Når der er rigtig mange, kan vi se dem fra jorden som skyer. Der er flere former for aerosoler, men i denne sammenhæng er det særligt aerosoler dannet af svovlsyremolekyler direkte i atmosfæren, som er interessante. De har nemlig en forkærlighed for vandmolekyler, og har let ved at klumpe sig sammen med dem. Fra denne proces kommer omkring halvdelen af de aerosoler, som er baggrunden for de lavthængende skyer vi ser sejle henover himlen. Disse skyer virker afkølende, og har derfor stor betydning for klimaet på jorden. For at aerosoler kan blive til egentlige skykondensationskerner, skal de gennem to kritiske faser: De skal være stabile, og det bliver de ved en størrelse på omkring to nanometer. Dernæst skal de vokse til en diameter på cirka 100 nanometer, før vandmolekyler sætter sig på dem i større stil, så de kan vokse til skydråber. Hvis de ikke når op på de 100 nanometer er de for små og vandmolekyler vil have en tendens til at fordampe – i stedet for at blive siddende. Jens Olaf Pepke Pedersen mener, at ionerne kan være et vigtigt bidrag i denne proces: „Vi mener, at ioner kan være med til at hjælpe aerosolerne gennem den kritiske fase, hvor de skal danne en stabil klynge på omkring to nanometer. Svovlsyre- og vandmolekyler er polære molekyler, hvilket vil sige at de har en meget ujævn ladningsfordeling. Hvis der derfor sidder en positiv ion et sted, så vil den tiltrække den negative ende af svovlsyre- og vandmolekylerne, og sørge for at de kommer tættere på hinanden,“ siger Jens Olaf Pepke Pedersen, og fortsætter: „Det gør det nemmere for molekylerne at komme over den første barriere, og holde aerosolen samlet. Ionen vil også gøre det lettere for aerosolen at vokse lige efter at den er blevet stabil, og fordi ionerne er med til at danne flere små aerosoler kan de påvirke antallet af de store skykondensationskerner.“ Færre ioner, færre skyer? Nede i den engelske kaliummine er det muligt at styre mængden af ioner, og at lave en miniatureudgave af atmosfæren i et særligt kammer – pakket godt ind i bly og kobber. Atmosfæren i kammeret er ikke direkte sammenlignelig med den rigtige, men forskerne kan alligevel konkludere, at ionerne fremskynder hastigheden hvormed aerosolerne dannes og vokser. „Med vores målinger i England kan vi tydeligt se, hvilken forskel ionerne gør. Da vores reaktionskammer kun var på 50 De laver skyer under jorden Forskere fra DTU Space har studeret, hvor stor betydning kosmiske partikler og solens aktivitet har i dannelsen af skyer. For at finde svaret tog de til England og 1.100 meter ned under jorden i en stadigt aktiv kaliummine. Forskerne fra DTU Space ved/I minen, hvor de undersøger kosmiske partiklers betydning for skydannelsen. Kammeret som til en vis grad efterligner jordens atmosfære, pakkes godt ind i bly og kobber, for at eliminere baggrundsstrålingen fra minen. Den kosmiske stråling er så godt som væk 1100 meter under jorden. Privatf oto Privatf oto 12


134839_dtuavis_0113_final
To see the actual publication please follow the link above