Jordens klima blir varmere, og klimaforskere forsøker iherdig å forstå prosessene som styrer termostaten. En av forskerne er professor Henrik Svensmark fra DTU Space, som vil kaste lys over rollen til de lavtliggende skyene.

At lavtliggende skyer har en innvirkning på klimaet, har lenge vært kjent. De reflekterer nemlig strålene fra solen tilbake til verdensrommet. Så jo flere lavtliggende skyer det er, jo kjøligere blir det på jorden.

En forutsetning for at det kan oppstå lavtliggende skyer, er at det finnes bittesmå partikler i luften, såkalte aerosoler, og i 1996 fremsatte Henrik Svensmark og kollegaen hans, Eigil Friis-Christensen, hypotesen om at dannelsen av aerosolene i atmosfæren hjelpes på vei av kosmisk stråling, som strømmer inn i solsystemet fra verdensrommet.

Intensiteten av den kosmiske strålingen, altså hvor mye kosmisk stråling som treffer atmosfæren, bestemmes av solaktiviteten, som både varierer over en periode på elleve år og på lenger sikt. Svingninger i solaktiviteten vil altså smitte av på klimaet på jorden.

Kosmisk stråling skaper aerosoler

Denne hypotesen har mange ledd, som Henrik Svensmark og kollegene hans i årevis har forsøkt å bekrefte gjennom en rekke eksperimenter.

En av de tingene som forskerne har kjempet for å dokumentere, er at den kosmiske strålingen skaper de små svevende aerosolene.

Det har de nå klart, i et helt nytt eksperiment som er gjennomført i tett samarbeid mellom fysikere fra Aarhus universitet og DTU Space.

Resultatene er nettopp publisert i det vitenskapelige tidsskriftet Geophysical Research Letters.

– Vi har nå klart å observere direkte at de elektrisk ladede partiklene som kommer fra verdensrommet og treffer atmosfæren med høy fart, kan ionisere luften og føre til at det dannes aerosolene som igjen fører til at det dannes skyer, sier fysiker Martin Bødker Enghoff fra DTU Space, som har vært med på å utføre eksperimentene.

Studerte kunstig atmosfære i klimakammer

For å dokumentere at den kosmiske strålingen kan sette gang i dannelsen av aerosoler, produserte forskerne en kunstig atmosfære i et klimakammer ved Aarhus universitet.

Den kunstige atmosfæren har sammensetning, trykk og temperatur som minner om den som finnes i den høyden hvor de lavtliggende skyene dannes.

Den kosmiske strålingen kan man ikke styre, så forskerne brukte partikkelakseleratoren ASTRID til å generere en strøm av raske elektroner som har samme oppførsel som den kosmiske strålingen.

Forskerne sammenlignet nå klimakammerets tilstand før og etter bestrålingen og kunne konstatere at mengden av aerosoler steg i takt med mengden stråling.

Effektens størrelse fortsatt ukjent

Det skydannelsen først og fremst er avhengig av, er aerosolene, forteller Enghoff.

Så snart de er skapt, vil de i løpet av et par dager vokse til egentlige skykimer i atmosfæren, der vanndampen vil fortette seg. På den måten oppstår det de små dråpene vann som utgjør skyene.

– Studiene våre i klimakammeret dokumenterer at den kosmiske strålingen kan hjelpe med å danne aerosolene, sier Enghoff, som imidlertid innrømmer at han og kollegene fremdeles mangler en rekke viktige skritt for å komme helt i mål.

Foreløpig har forskerne vist at den kosmiske strålingen kan danne aerosoler – neste skritt er å forstå hvordan aerosolene vokser og danner skydråper.

Dette manglende leddet er avgjørende for å få verifisert Henrik Svensmarks teori.

– Vi har eksperimenter som bekrefter prosessene i liten skala, og observasjoner som underbygger teorien på i stor skala, men vi mangler fremdeles det avgjørende leddet som binder det hele sammen, sier Enghoff.

Hvis forskerne klarer å underbygge alle leddene i hypotesen, vil forskerne forsøke å svare på neste spørsmål: Hvor stor effekten er i forhold til særlig karbondioksid.

– Kritikerne vil med rette si at vi ikke dokumenterer hvor stor effekten er i forhold til andre påvirkninger, for eksempel karbondioksid, men det er noe vi vil undersøke så snart vi har teoriens grunnelementer på plass, sier han.

___________________

© videnskab.dk. Oversatt av Lars Nygård for forskning.no

Referanser:

Martin B. Enghoff et.al., Aerosol nucleation induced by a high energy particle beam, Geophysical Research Letters, vol. 38, 2011 (sammendrag)

Kommentarfeltet under artikler som omhandler klima er for tiden stengt. Vi ønsker en bredere klimadebatt under fullt navn på kronikkplass eller som debattinnlegg. Les hele begrunnelsen her: http://www.forskning.no/artikler/2011/mai/288614

Nina Kristiansen, redaktør forskning.no