Tager Jorden på i vægt?
Jorden bombarderes med meteorer, men betyder det, at planeten bliver tungere og tungere, og har det nogen betydning? Det vil en læser gerne vide, og vi sætter jagten ind på et svar.
Jorden meteor atmosfære gasser vægt masse massefordeling vejer jord

Jordens vægt er ikke den samme fra år til år. Vores planet har det, man ville kalde elevatorvægt. (Foto: Shutterstock)

Vores læser Jonas Kjærgaard har for nylig læst vores artikel om, hvordan Jorden bliver ramt af mange tusinde ton meteorer om året.

Det har fået ham til at konkludere, at det må gøre Jorden tungere og tungere over tid.

Har det nogle mærkbare konsekvenser, vil Jonas gerne vide, og derfor har han skrevet til Spørg Videnskaben.

»Jeg tænker sommetider på, hvordan Jordens masse må ændre sig. Vi bombarderes hele tiden med meteorer fra rummet, men undslipper gasser samtidig Jordens tyngdefelt? Hvor meget har Jorden egentlig taget på siden sin tilblivelse, og har det haft nogle konsekvenser?« skriver Jonas i sin mail.

For at komme med et kvalificeret svar på Jonas' spørgsmål har vi kontaktet professor og geofysiker Klaus Mosegaard fra Niels Bohr Instituttet ved Københavns Universitet. Ifølge ham har Jonas ret i sin formodning om, at Jorden både tager på og taber sig på samme tid.

»Meteorer og tab af atmosfære er de to vigtigste processer, der gennem hele Jordens 4,5 milliarder år gamle liv har bestemt dens masse. Det gjorde de i fortiden, og det gør de stadig, omend effekterne ikke er så store fra år til år,« fortæller Klaus Mosegaard.

Jordens vægt

Jorden vejer tæt på 6.000.000.000.000.000.000.000.000 kilo.

50.000 ton betyder ikke noget

Samlet set falder der ifølge Klaus Mosegaard omkring 50.000 ton meteorer og støv ned på Jorden hvert år, og i princippet gør det planeten tungere og tungere. Her ser vi et øjeblik bort fra tabet af masse fra atmosfæren.

Når Jorden bliver tungere, drejer den langsommere rundt, og det betyder, at dagene på Jorden bliver længere og længere.

Dog skal Jonas ikke sætte næsen op efter 25 timer lange dage lige foreløbigt. Selvom Jorden altså tager 50.000 ton på om året, har det ikke den store effekt, for når man er en stor og frodig kvinde som Moder Jord, betyder 50.000 ton mere her og der ikke alverden.

»Selvom 50.000 ton måske lyder af meget, er det forsvindende lidt i forhold til Jordens vægt, og derfor er ændringerne så minimale, at de faktisk ikke er værd at skrive hjem om. De har ingen effekt,« siger Klaus Mosegaard.

Dagene er blevet længere

For at se på effekterne af Jordens vægtforøgelse skal man kigge på tidsskalaer, der er lidt længere end en menneskealder.

Jorden har som sagt taget på hele sit liv, men 50.000 ton om året har først en effekt over hundredtusinder af år eller mere.

For 400 millioner år siden – det vil sige 150 millioner år før dinosaurerne og 50 millioner år efter de første planter på land – drejede Jorden eksempelvis hurtigere rundt, og en dag varede kun 22 timer.

Jorden var ganske givet lettere den gang, men det var ikke bare dens masse, der gjorde dagene kortere, end de er i dag. Også fordelingen af massen og Månen og Solens træk i Jorden spillede en rolle.

»Man kan ligeledes forestille sig, at en dag måske varer 25 timer om endnu 400 millioner år,« siger professoren.

Planet ramte Jorden og skabte Månen

Mens vi har gang i Jordens livshistorie, pointerer Klaus Mosegaard, at det nogle gange er sket, at Jorden har taget på i store ryk – lidt ligesom effekten af to ugers juleferie på sidebenene for de fleste danskere.

Denne form for pludselige masseforøgelser har haft meget større betydning for Jordens nuværende masse end den smule grus og småsten, som regner ned over os nu til dags.

På forskellige tidspunkter i Jordens historie er store himmellegemer tordnet gennem verdensrummet og smadret ind i planeten. 

Den mest markante af disse er Theia, der var en planet på størrelse med Mars, som stødte ind i Jorden for 4,3 milliarder år siden.

Ved sammenstødet tog Jorden i omegnen af 6,42 x 1023 kilo på. Et tal,  der ser således ud: 642.000.000.000.000.000.000.000 kilo.

Sammenstødet var så kraftigt, at en stor mængde materiale fra Jorden blev slynget ud i rummet, hvor det klumpede sig sammen og dannede Månen.

»Udviklingen i Jordens vægt har været meget uregelmæssig over tid. I begyndelsen af Solsystemets liv har der været mange kollisioner i forskellige mindre størrelsesordner, og senere hen er det blevet kollisioner mellem himmellegemer i planetstørrelser. Da den anden planet stødte ind i Jorden og dannede Månen, blev Jordens masse forøget voldsomt,« siger Klaus Mosegaard.

Andre store himmellegemer har ligeledes påført Jorden ekstra masse gennem tiden. Eksempelvis vejede meteoren, som udslettede dinosaurerne, 600.000.000.000 ton.

Jorden taber sig mere, end den tager på

Jorden holder på atmosfæren

At Jorden 'kun' mister 100.000 ton gas til verdensrummet om året skyldes størrelsen på vores planet.

På grund af Jordens relativt store størrelse, holder massetiltrækningskraften fast i atmosfæren og giver kun nødig slip på den.

Mindre planter, som eksempelvis Mars, har ikke den samme tiltrækningskraft, og her har solvinden for længe siden blæst det meste af atmosfæren væk og gjort det underliggende landskab ubeboeligt.

Kilde: Klaus Mosegaard

Tager vi et kig på Jordens tab af masse, foregår det på den måde, at der konstant bliver skrællet lidt af det øverste lag af Jordens atmosfære.

Mellem 100 og 120 kilometer over Jordens overflade ligger grænsen mellem atmosfæren og rummet. Solvinden, som består af en blæst af protoner og elektroner fra Solen, blæser hen over denne yderste del af atmosfæren, og når partiklerne fra Solen rammer partiklerne fra atmosfæren, skræller de langsomt i laget og tager det med sig.

Samlet set betyder det et tab på tre kilo atmosfære i sekundet, hvilket bliver til næsten 100.000 ton om året

Jorden har på den måde et nettotab hvert år, når den altså ikke lige bliver bombarderet med store meteorer.

Alligevel betyder det ifølge Klaus Mosegaard ikke meget.

»Jorden er meget stabil, og 50.000 ton fra eller til betyder ingenting. For at se effekter, skal man have de meget langsigtede briller på, og her er det svært at sige noget om, hvorvidt Jorden tager på eller taber sig over tid,« siger han.

Klimaforandringer gør dagene længere

Skal man finde nogle effekter af Jordens masse, som har en betydning på den korte bane og kan have interesse for Jonas, der stillede spørgsmålet, skal man ifølge Klaus Mosegaard slet ikke kigge på vægtforøgelse og -tab, men derimod på omfordeling af Jordens vægt.

Det har meget større betydning, hvordan vægten er fordelt, end om der kommer nogle ekstra millioner ton på sidebenene eller ej.

Global opvarmning er en af de ting, som har en effekt på fordelingen af Jordens masse.

Når isen smelter ved polerne, forsvinder vægten fra Jordens rotationsakse og bevæger sig mod ækvator. Vægtfordelingen gør, at Jorden drejer langsommere, og dagene bliver længere.

»Det er en effekt, som man rent faktisk kan måle, og som har gjort, at årene nu er millisekunder længere end førhen. Og så har det selvfølgelig også den mærkbare effekt, at vandstanden i verdenshavene stiger,« siger Klaus Mosegaard.

Noget andet, der har betydning, er jordpladernes bevægelse, som også omfordeler Jordens masse og ændrer på Jordens rotation.

»Men her snakker vi igen om ændringer over geologisk tid og ikke på den korte bane,« siger Klaus Mosegaard.

Har du et spørgsmål?

Vi håber, at Jonas kunne bruge svaret.

Vi takker i hvert fald for spørgsmålet og kvitterer med en af vores flotte Spørg Videnskaben-T-shirts.

Vi takker også Klaus Mosegaard for at hjælpe os med et svar.

Sidder du med et spørgsmål, som du mener, at videnskaben bør kunne svare på, er du altid velkommen til at sende det til os på sv@videnskab.dk, og så skal vi se, hvad vi kan gøre ved det.

Lyt på Videnskab.dk!

Hver uge laver vi digital radio, der udkommer i form af en podcast, hvor vi går i dybden med aktuelle emner fra forskningens verden. Du kan lytte til den nyeste podcast i afspilleren herunder eller via en podcast-app på din smartphone.

Har du en iPhone eller iPad, kan du finde vores podcasts i iTunes og afspille dem i Apples podcast app. Bruger du Android, kan du med fordel bruge SoundClouds app.
Du kan se alle vores podcast-artikler her eller se hele playlisten på SoundCloud