Et nyt danskledet studie har vakt debat blandt forskere, som verden over beskæftiger sig med støv i rummet.

Studiet går nemlig stik imod den gængse forskning med sin påstand om, at støvet i vores solsystem kommer fra Mars – en påstand, som vækker både kritik og skepsis blandt flere internationale forskere i rumstøv.

En af skeptikerne er guitaristen fra det verdensberømte band Queen, Brian May, som fortæller til Videnskab.dk, at han ikke mener, at det danske studie »seriøst udfordrer« gængse teorier om støv i rummet.

Og hvorfor er det så relevant, hvad en legendarisk rockmusiker mener om støv i rummet, tænker du måske?

Fordi Brian May har skrevet ph.d. om lige netop den slags støv, som det kontroversielle, danske støvstudie beskæftiger sig med.

»Vi har i virkeligheden bevæget os ind på Brian Mays forskningsområde. Han siger, at støvet kommer fra asteroidebæltet, men vi siger i stedet, at det kommer fra Mars,« påpeger Anja C. Andersen, som er professor i astrofysik ved Niels Bohr Institutet på Københavns Universitet og medforfatter på det nye støvstudie.

Fra astrofysiker til rockstjerne

Da Brian May var med til at grundlægge bandet Queen i 1971, var han samtidig i gang med en ph.d. i astrofysik ved Imperial College London.

May studerede støv i vores solsystem. Mere præcist var han interesseret i støvet, som giver anledning til det såkaldte zodiakallys - et helt særligt lysfænomen, som kan ses på himlen lige før daggry eller lige efter solnedgang.

Engelske Brian May er fortsat aktiv musiker i bandet Queen, som i de senere år har optrådt med skiftende forsangere - her ses han på scenen i 2017. May færdiggjorde en ph.d. i astrofysik i 2007 - 37 år efter han ellers havde droppet den. (Foto: Ralph PH)

Både i 1971 og i 1972 sad den unge forsker og studerede den lysende glød på himlen fra et observatorium på Tenerife, og »mere end 250 skanninger af både morgen- og aften-zodiakallys blev opnået,« skriver Brian May i sin ph.d.

Men samtidig begyndte Brian Mays musikkarriere at tage fart. Queen udgav sit andet album i 1974, som opnåede en femteplads på den britiske chartliste, og samme år droppede Brian May astrofysikken uden at færdiggøre sin ph.d.

»Dengang var det en svær beslutning at forlade mine studier for musikken,« har Brian May tidligere udtalt til BBC.

Usikkerhed om støvet

Da Brian May droppede astrofysikken i 1974, var det endnu et ret åbent spørgsmål, hvorfor i alverden det støvede i rummet.

Det stod ikke til diskussion, at støvet var årsag til zodiakallyset; man vidste, at støvpartiklerne reflekterede Solens stråler og skabte den smukke glød på himlen. Men hvor befandt støvet sig henne, og hvordan blev det overhovedet skabt?

Først i 1980’erne - da Brian May og Queen for længst var blevet verdensberømte og havde sat et solidt aftryk i rockmusikkens historie - begyndte andre forskere at levere nye svar på zodiakallysets ophav.

Særligt rummissionen ’The Infrared Astronomical Satellite’ (IRAS) satte skub i forskningen. Missionen opsendte i 1983 den hidtil første satellit, som kortlagde hele nattehimlen med infrarøde målinger.

På billederne fra IRAS kunne man se, at zodiakallyset ikke bare var jævnt fordelt på himlen. Der var nogle særlige strukturer eller bånd i lyset – et fænomen, der i dag er kendt som zodiakale støvbånd eller asteroidebånd.   

»Forslaget om, at disse smalle zodiakale støvbånd, som første gang blev observeret af IRAS-missionen, skyldtes sammenstød mellem medlemmer af asteroidefamilier, blev første gang fremsat i et studie fra 1984,« fortæller Michael Rowan-Robinson, som selv er mangeårig forsker i rumstøv og har været vejleder for Brian May i forbindelse med hans ph.d.-arbejde.

Siden bekræftede andre studier teorien, og med årene blev der opnået konsensus blandt de fleste forskere om, at de zodiakale støvbånd blev skabt af støv fra asteroider – altså større klippestykker, som flyver rundt i rummet.

»En række studier har kædet eksistensen af zodiakale støvbånd sammen med asteroidefamilier. Asteroidefamilierne bliver skabt, når en stor asteroide bliver ramt af en anden asteroide, hvilket resulterer i produktionen af mange mindre asteroider og en masse støv,« forklarer Petr Pokorny, som forsker i støv ved NASA’s Goddard Space Flight Center, men ikke har været en del af det nye studie.

Det smukke zodiakallys - som vist på billedet - opstår lige før solopgang eller lige efter solnedgang. Lyset skyldes støv i rummet.  (Foto: Willi Winzig)

Tilbage til støvet

Mens enigheden om de zodiakale støvbånd voksede blandt astrofysikerne, tog Brian Mays musikkarriere en tragisk drejning i 1991, da forsangeren i Queen, Freddie Mercury, døde.

May og de øvrige bandmedlemmer fortsatte arbejdet med Queen og udgav blandt andet succesrige hits som ’Too much love will kill you,’ skrevet af Brian May.

Men da rockstjernen nærmede sig de 60 år, blev han opfordret til at genoptage astrofysikken og arbejdet med det zodiakale støv i Solsystemet.

»Da jeg begyndte min ph.d., var det et meget ‘hot’ emne, men igennem de 30 år, som var gået, var emnet ligesom forsvundet igen. Men hvad, der var meget heldigt for mig, var, at folk begyndte at opdage støvskyer omkring andre sole i andre solsystemer. Og pludselig blev mit emne meget efterspurgt igen,« fortæller Brian May i et interview med The Times.

»Jeg begyndte at tale med folk fra astronomi igen, og folk spurgte; ’hvorfor gør du det ikke?’ (færdiggør ph.d.’en, red.) Så jeg satte alt – og jeg mener alt – på standby i et år. Og de gav mig et lille kontor på Imperial College, og jeg fik det gjort.«

En ph.d. med ægte stjernestøv

 I 2007 kunne Brian May sætte sidste punktum i sin 256 sider lange ph.d.-afhandling med titlen ’A SURVEY OF RADIAL VELOCITIES in the ZODIACAL DUST CLOUD’.

I afhandlingen referer May flere gange til, at de zodiakale støvbånd stammer fra asteroider, ligesom en række andre forskere før ham har gjort.

Men i sidste uge kom et kontroversielt danskledet studie på banen, som går imod ideen om, at støvet kommer fra asteroider. Modsat Brian May og andre forskere foreslår studiet, som er ledet af professor John Leif Jørgensen fra DTU Space, at de zodiakale støvbånd i stedet kommer fra Mars.

»Opdagelsen går stik imod den gængse viden om støv i vores solsystem. Derfor træder vi masser af forskere over tæerne. Vores målinger viser, at de sidste 40 års modeller og teorier om støv ikke holder vand,« sagde John Leif Jørgensen til Videnskab.dk, da studiet blev offentliggjort 9. marts 2021.

Studiet bygger på data indsamlet af et danskbygget kamera ombord på rumsonden Juno. Juno blev nemlig ramt af en byge af støvpartikler i området omkring Mars’ bane, da rumsonden var på vej ud mod planeten Jupiter.

»Vi kan konstatere, at hver gang Juno flyver igennem Mars’ bane, er der ekstra meget støv. Og det eneste, som befinder sig i Mars’ bane, er Mars. Derfor kan vi ikke rigtig se andre forklaringer, end at det må være Mars, som støver,« siger Anja C. Andersen, som er professor i astrofysik på Københavns Universitet og medforfatter på det nye studie, i en tidligere artikel på Videnskab.dk.

Queen på scenen i New Haven i 1977 - tre år efter, at Brian May har droppet sin ph.d. til fordel for musikken. Brian May ses i midten. (Foto: Carl Lender) 

May ikke overbevist af dansk studie

Men for rocklegenden og astrofysikeren Brian May virker de danske data og den nye Mars-teori ikke overbevisende, fortæller han i en kort, skriftlig kommentar til Videnskab.dk:

»Disse data fra Juno udfordrer ikke seriøst hypotesen om, at den detaljerede struktur i zodiakallyset, som ses fra Jorden, skyldes kollisioner mellem medlemmer af bestemte asteroidefamilier i Asteroidebæltet,« skriver Brian May i sin email til Videnskab.dk.

Han påpeger, at han dermed deler holdning med sin ph.d.-vejleder Michael Rowan-Robinson og »de fleste andre zodiakallys-forskere.«

Over for Videnskab.dk påpeger professor emeritus Michael Rowan-Robinson, at »man regner med at zodiakale støvbånd stammer 100 procent fra asteroider,« og at han »ikke kan tage ideen om, at de zodiakale støvbånd stammer fra Mars særlig seriøst.«

Ifølge Michael Rowan-Robinson mangler der væsentlige informationer i det danskledede studie.

»En begrænsning ved deres præsentation af resultaterne er, at de kun viser raten af støv som en funktion af den radiale afstand til Solen men ikke den ekliptiske breddegrad,« skriver Michael Rowan-Robinson, som er professor emeritus ved Imperial College London til Videnskab.dk.

Med andre ord kritiserer han, at de danske forskere kun fortæller i studiet, hvor langt væk fra Solen støvpartiklerne befinder sig, men at de ikke oplyser, hvorhenne støvkornene befinder sig i forhold til Solsystemets baneplan. Solsystemets baneplan kan forklares som en slags flad plade – eller et fladt stykke papir - hvor Solen og alle planeterne befinder sig (se illustrationen nedenfor). Zodiakallyset (som vi ser fra Jorden), asteroidebæltet og Mars befinder sig også nede på det flade stykke papir – på Solsystemets baneplan.

»For at kunne vise, at de zodiakale støvbånd ikke stammer fra asteroidebæltet, ville de (forskerne bag det nye studie, red.) være nødt til at vise, at rumfartøjet krydsede gennem breddegrader af båndene mellem asteroidebæltet og Mars. Det gør de ikke. De giver heller ikke nogen overbevisende forklaring på, hvordan støv bliver genereret indenfor Mars’ bane,« skriver Michael Rowan Robinson til Videnskab.dk.

Asteroidebæltet, Jorden, Mars og alle de andre planeter i vores solsystem bevæger sig stort set rundt om Solen i samme flade grundplan som vist på billedet. Hvis et objekt bevæger sig op eller ned fra grundplanen, bevæger det sig ind på nye breddegrader. (Illustration: NASA/Rawpixel)

Uenighed

Sidstnævnte kritikpunkt er de danske forskere da også helt åbne om; de har indtil videre ingen forklaring på, hvordan støvet kan blive løftet væk fra Mars og ud i rummet.

Omvendt mener de danske forskere, at de har stærke kort på hånden med deres studie, fordi de – modsat mange andre studier – bygger deres Mars-forslag på målinger frem for teori og modeller.

»Brian Mays ph.d. har en masse skønne modeller, som forklarer, hvordan støvet kommer fra asteroidebæltet. Men det stemmer ikke overens med de observationer, som Juno har lavet. Og Junos data er unikke, for det er første gang, man har målinger lavet på stedet frem for observationer fra Jorden,« siger Anja C. Andersen.

I det nye studie har de danske forskere opstillet en anden model, som modsat Brian Mays modeller viser, hvordan Mars kan give anledning til de zodiakale støvbånd.

»Modellen i det nye studie har fundet gode løsninger, som passer med deres data. Men modellen bygger på usikre antagelser, som vi ikke kan vide om er rigtige. Andre modeller bygger på andre antagelser, som vi i princippet heller ikke ved om er rigtige. Så grundlæggende ved ingen, hvem der har ret,« siger lektor og støvforsker Ralf Srama fra Universitetet i Stuttgart, som har stået i spidsen for flere internationale rummissioner med støvmålere ombord.

Bid i støvet

Alligevel er han – ligesom Brian May og Michael Rowan-Robinson – ikke blevet overbevist af danskernes forslag om, at Mars støver.

»Det er en enkeltstående resultat fra en enkelt mission. Indenfor forskning vil man normalt gerne have et eksperiment gentaget for at verificere resultater og konklusioner,« siger han.

Dermed må vi formentlig vente, til næste mission flyver ud og laver støvmålinger omkring Mars, før vi kan få afgjort striden om zodiakallysets ophav.

Hvis du har brug for mere snak om støv i mellemtiden – eller bare lidt stjernestøv fra et legendarisk rockband – kan du eventuelt afslutte din læsning af denne artikel med Queens hit ’Another one bites the dust’, som er indsat i videoen herunder.