The dark side of the moon
Pink Floyds album er kanskje et av de mestselgende albumene noensinne, men astronomisk sett er det rett og slett snakk om mørklegging.
Månen har ikke én side som er mørk hele tida:
Den mørke siden av Månen flytter seg når Månen roterer, men Månen har den samme sida vendt mot Jorda hele tida.
Sett fra Jordas overflate ser det ikke ut som Månen roterer. Årsaken er at Månen roterer én gang rundt sin egen akse for hver gang den går rundt Jorda.
Fra vårt synspunkt her nede, blir Månen derfor naturlig delt inn i to halvdeler:
Halvkula vi alltid ser (nearside of the Moon) og halvkula vi aldri ser (farside). Det er bare romsonder og astronauter som har sett baksida på Månen.
Dette er altså veldig forskjellig fra Månens mørke side.
I bane rundt Jorda blir forskjellige deler av Månen opplyst av Sola. Når Månen er mellom Jorda og Sola, ser vi nesten bare skyggesida. Dette kaller vi nymånen. Et par uker seinere er Månen helt opplyst av Sola fra vårt synspunkt - altså fullmåne. Innimellom får vi halvmåner.
Månens mørke side er ganske enkelt Månens nattside.
Kilde: www.badastronomy.com
Du har kanskje sett på nymånesigden og registrert at du faktisk kan se den mørke siden av Månen også.
Det du ser, er sollys som først har blitt reflektert fra Jorda, og deretter reflekteres tilbake mot oss fra Månen. Så å si alt lyset som kommer fra Månens lyse side kommer direkte fra Sola.
Albedo
En forskergruppe fra New Jersey Institute of Technology har plukket opp en idé som først ble lansert av Leonardo da Vinci for 500 år siden. Han var den første til å skissere gløden av jordskinnet fra den mørke siden av Månen.
Enric Pallé og kollegaene ved Big Bear Solar Observatory i California, har tatt bilder av Månen om natta. I en studie som er publisert i tidsskriftet Science sammenligner de lysstyrken fra Månens lyse side med lysstyrken fra Månens mørke side. Dermed klarer de å beregne hvor mye lys som reflekteres fra Jorda - eller Jordas albedo, som det heter.
Gjennomsnittlig reflekterer Jorda rundt 30 prosent av sollyset, og har derfor en albedo på rundt 0,3.
Ikke konstant
- Jordas albedo er ikke konstant fra ett år til det neste. Den forandrer seg også på en tiårsskala. Klimamodellene som er i bruk i dag for å studere klimasystemet, viser ikke en slik stor tiårsskala variabilitet av albedoen, heter det i en pressemelding fra New Jersey Institute of Technology.
Forskerne fant overraskende nok ut at Jorda sendte mindre lys ut igjen i verdensrommet på 1980- og 1990-tallet. Kloden reflekterte gradvis mindre lys fra 1984 til 1995, og de neste to årene skjedde en skarp nedgang. Fra 2001 til 2003 har lyset fra Jorda imidlertid blitt sterkere igjen, noe forskerne mener henger sammen med flere skyer enn de foregående årene.
Forandringer i mengden lys som forlater Jorda henger nemlig sammen med skyer og klimaforandringer, så forskerne analyserte også satellittmålinger av skydekket på Jorda. De fant ut at Jordas minkende albedo grovt sett stemte med endringer i skydekket.
- Stemmer overens
Når Jorda reflekterer mindre sollys, antyder det færre skyer. Skyer reflekterer sollys, og med mindre skyer betyr det at mer sollys har funnet veien inn i de lavere delene av atmosfæren. Forskerne skriver i sin artikkel at endringene “stemmer overens med den store troposfæriske oppvarmingen som har skjedd de siste tiårene”.
Jo mer skyet Jorda blir, jo sterkere blir jordskinnet, og endringer i skydekket er et viktig element for et klima i endring. Studiens forskere tror altså at jordoverflaten kan ha hatt mer solskinn, eller at færre skyer har kastet sin skygge på oss på 1980- og 1990-tallet.
Faktisk innebærer den lave albedoen fra 1997 til 2001 at Sola varmet opp Jorda med en rate som er mer enn dobbelt så stor som det man ville forvente av en fordobling av mengden karbondioksid i atmosfæren, mener forskerne.
Vet ikke
Hvorfor skydekket skal ha blitt tynnere, vet vi ikke.
- Det er det store spørsmålet som ingen har svaret på. Vi assosierer det med naturlig klimavariabilitet, men det er egentlig bare en annen måte å si “vi vet ikke” på, sier Pallé til New Scientist.
Ideen representerer altså et ganske kontroversielt alternativ til den syndebukken som de fleste klimaforskere peker ut når det gjelder global oppvarming - nemlig menneskenes utslipp av drivhusgasser.
Må gjøre bedre rede for skyer
- Disse store variasjonene utgjør en stor innvirkning på Jordas strålingsbudsjett. Våre resultater er bare en del av historien, siden Jordas overflatetemperatur bestemmes av en balanse mellom sollys som varmer opp planeten, og varme som stråles ut igjen i verdensrommet, sier Pallé i en pressemelding.
- Dette er avhengig av mange faktorer i tillegg til albedo, som mengden drivhusgasser i atmosfæren. Men disse nye dataene vektlegger at skyer må redegjøres skikkelig for, og illustrerer at vi fremdeles mangler den forståelsen av klimasystemet som er nødvendig for å kunne modellere fremtidige klimaendringer med selvsikkerhet, fortsetter Pallé.
- Selv mens vitenskapsmiljøet erkjenner sannsynligheten for at menneskene har en innvirkning på klimaet, må det samtidig dokumentere og forstå klimaforandringene bedre. Våre pågående målinger av jordskinnet vil være en viktig del av den prosessen, sier Koonin.
Kritikk
Kritikere sier at teknikken kan gi nyttige data i fremtiden, men at studien som ble offentliggjort på fredag ikke er sterk nok til å trekke konklusjoner.
- Man kan ikke konkludere med eller implisere en sammenheng mellom jordskinn og oppvarming i troposfæren ut fra disse resultatene, sier Bruce Wielicki fra NASAs Langley Research Centre i Virginia.
Han leder en forskningsgruppe som måler både mengden synlig lys som reflekteres fra Jorda, og mengden infrarød stråling (varmestråling) som sendes ut. Wielicki mener at uten å måle begge deler, kan man ikke trekke noen slutninger om oppvarming.
Skyer er også som et teppe
Data fra forskergruppen hans viser for eksempel at skyer ikke bare reflekterer mye synlig lys - de fungerer også som et teppe som holder varmestrålingen igjen i de lavere delene av atmosfæren. De to effektene utligner nesten hverandre, slik at det blir liten forandring i den totale mengden energi som stråles ut fra Jorda.
Et annet moment som kritiseres, er det at de direkte teleskopmålingene av jordskinnet i studien til Pallé starter så sent som i 1998. Dataene for de foregående årene er basert på satellittmålinger av skyer som så brukes til å regne ut et estimat for jordskinnet. Et tredje problem er at det er vanskelig å kalibrere de forskjellige satellittene mot hverandre, slik at det er fare for systemfeil.
Forskerne er imidlertid enige om at fremtidige målinger av jordskinnet kan bli en nyttig metode for å undersøke hvilken effekt skyene har på klimaet. Skyenes effekt er nemlig et av de største problemene med klimamodellene, som prøver å spå hvordan Jordas klima vil utvikle seg i fremtiden.
- Presist og billig
- Med denne metoden kan vi måle globale klimaendringer presist, og vi finner en overraskende historie om skyer. Vår metode har den fordelen at den er presis, fordi den lyse delen av Månen fungerer som en standard å måle jordskinnet mot, og lys som reflekteres fra store deler av Jorda kan observeres samtidig, sier Philip Goode, fysiker ved Big Bear Solar Observatory, i en pressemelding.
- Det er også en billig metode som bare krever et lite teleskop og en relativt enkel elektronisk detektor, sier Goode.
Global dimming
De nye resultatene kan også kaste lys over debatten rundt såkalt global dimming. Målinger fra bakkebaserte instrumenter har nemlig vist at stadig mindre sollys nådde jordoverflaten fra sent på 1950-tallet til tidlig på 1990-tallet - nedgangen har vært på opp til ti prosent.
- Det vil si; dette snudde på 1980-og 1990-tallet til en global opplysning, og nå flater det ut. Antydningen er at trenden nå snur den andre veien, sier Goode til New York Times.
Jordas refleksivitet økte - og solskinnet på bakken ble dimmet - fra 1999 til 2003, med et spesielt skarpt hopp i fjor. Dette sammenfaller med en akselerert økning av global temperatur sent på 1990-tallet. Refleksiviteten var imidlertid lavere enn det forskerne målte i en tidligere runde med observasjoner i 1994 og 1995.
Stoppet opp
Andre forskere har også rapportert at den globale dimmingen (altså mindre lys til jordoverflaten), stoppet opp på 1990-tallet. På en forskerkonferanse i Montreal nylig rapporterte sveitsiske forskere at målinger fra ti stasjoner rundt om i verden ikke viste tegn til dimming i løpet av 1990-tallet.
Siden 2000 har Jordas refleksivitet steget til nesten samme nivå som i 1985, men Goode sier at flere observasjoner er nødvendige før det er mulig å avgjøre om det skarpe hoppet i fjor var en “hikke”, eller om det virkelig er en trend.
Du kan lese mer om hvordan drivhuseffekten virker i artikkelen Jordkloden som et drivhus, og du kan lese mer om global dimming og forskerkonferansen i Montreal i artikkelen Verden blir mørkere.
Referanse:
E. Pallé, P. R. Goode, P. Montañés-Rodríguez, og S. E. Koonin; Changes in Earth’s Reflectance over the Past Two Decades; Science, 28. may 2004; 1299-1301.
Lenker:
BBSO: Earthshine Project
BBSO: Science May 28: Earthshine
NJIT: Unexpected Changes in Earth’s Climate Observed on the Dark Side of the Moon
NASA: Scientists Look At Moon To Shed Light On Earth’s Climate
New Scientist: “Earthshine” fall heats global warming debate
New York Times: After a Period of Brightness, Earth Dims, Researchers Say
CNN International: More clouds mean brighter earth
The Guardian: Shades of global warming on moon
