af Stephen Battersby

i milliarder af år har Jorden været på en farlig rejse gennem rummet. Mens vores planet hvirvler rundt om solen, foretager hele solsystemet en langt større rejse, der cirkler vores øunivers hvert 200 millioner år. Vævning vores vej gennem skiven af Mælkevejen, vi har drevet gennem strålende spiralarme, trodset Stygian mørke tætte tåger, og vidne til den spektakulære død gigantiske stjerner.

mange af disse vidundere kan godt have været dødbringende, regner dødelig stråling på jordens overflade eller kaster enorme missiler ind i vores vej. Nogle har måske udslettet livets skår, smadret kontinenter eller vendt planeten til is. Andre kan have været mere godartede, måske endda så livets frø.

endnu er dette gætteri. Vi kan ikke spore vores vej gennem galaksens gravitationelle nærkamp, endnu mindre beregne, hvilke hændelser der fandt os hvor og hvornår. Jorden selv, dens klipper genbruges konstant af pladetektonik og ombygget af erosion, er bemærkelsesværdigt glemsom over tidligere angreb fra rummet.

men et lager af vores kosmiske minder kan være lige ved hånden. Månens jord og klipper holder uforstyrret i æoner. Dybt under månens overflade kunne der ligge et arkiv over vores planets rejse. Hvad Jorden glemmer, husker månen.

for længe siden, i denne galakse, men langt, langt væk… er himlen fyldt med lyse stjerner og glødende tåger, langt tættere end nutidens tamme himmel. Men denne scene skal ikke vare. En stor buet bølge af stjerner opfanger solsystemet som et skrot af flotsam og fejer det ud i de tomme galaktiske frynser, langt fra dets glemte hjemland.

i dag bevæger solsystemet en næsten cirkulær sti rundt om vores galakse og holder en konstant 30.000 lysår mellem os og den syende galaktiske kerne. Vi antog engang, at de fleste stjerner forblev i så stille baner i hele deres liv. Vores tur kan have været mere spændende. De karakteristiske spiralarme i en galakse som Mælkevejen er bølger med højere densitet, regioner, hvor stjerner og gas er lidt tættere på hinanden end andre steder i vores galakses skive. Deres ekstra tyngdekraft er normalt for svag til at ændre en stjernes sti meget, men hvis stjernens orbitalhastighed tilfældigvis svarer til den hastighed, hvormed spiralarmen selv roterer, har den ekstra kraft mere tid til at træde i kraft (månedlige meddelelser fra Royal Astronomical Society, bind 336, S.785). “Det er som surfere på havet-hvis de padler for langsomt eller for hurtigt, kommer de ikke nogen steder. De er nødt til at matche hastigheden helt rigtigt, så bliver de skubbet sammen,” siger Rok Roskar fra universitetet.Roskars simuleringer viser, at en heldig stjerne kan ride bølgen i 10.000 lysår eller mere. Vores sol kan være sådan en surfer. Nogle målinger antyder, at solen er rigere på tunge elementer end den gennemsnitlige stjerne i vores kvarter, hvilket antyder, at den blev født i den travle centrale del af galaksen, hvor stjernevinde og eksploderende stjerner beriger det kosmiske bryg mere end i de galaktiske forstæder. Gravitationsbuffeten, som solsystemet modtog, kan også forklare, hvorfor Sedna, en stor iceball i Solsystemets ekstremiteter, rejser på en forundrende, enormt langstrakt bane (arxiv.org/abs/1108.1570).

Dette er blot indicier. Men vi kan finde mere direkte spor af foruroligende hændelser fra den fjerne fortid…

himlen blomstrer med strålende, blåhvide unge stjerner, nogle stadig kokonede i et gasbind af den gas, hvorfra de dannede sig. Den lyseste skinner med lyset fra 20.000 Soler, men dens glans er et advarselsskilt. Snart vil stjernen eksplodere og forbyde natten i flere uger. I modsætning til solens livgivende varme vil dette lys bringe døden.

i en nærliggende spiralarm af Mælkevejen, mere end 1000 lysår væk fra vores solsystems nuværende position, ligger Oriontågen, et fødested for gigantiske stjerner. Vores solsystem må til tider have drevet meget tættere på sådanne stjerneskoler. At gøre det er at flirte med katastrofe. En massiv stjerne brænder sit brændstof hurtigt, og i løbet af få millioner år kan kernen kollapse og frigøre den enorme energi fra en supernova.røntgenbilleder fra en supernova, der kun er snesevis af lysår væk, kan nedbryde eller ødelægge jordens osomonlag og lade skadelige ultraviolette stråler fra solen komme ind. Protoner med høj energi, eller kosmiske stråler, ville fortsætte med at bombardere jorden i årtier, nedbryde osomon, beskadige levende væv og muligvis så skyer for at udløse klimaændringer. Sådanne kramper kunne have udløst nogle af de masseudryddelser, der så grusomt punkterer livets historie på jorden – måske endda fremskynde dinosaurernes død for 65 millioner år siden, ifølge en teori formuleret i 1990 ‘ erne.

bevis for tidligere supernovaer er tyndt på jorden, skønt tyske forskere i 1999 fandt spor af jern-60 i sedimenter i det sydlige Stillehav (fysiske Gennemgangsbreve, vol 83, s.18). Denne isotop med en halveringstid på 2,6 millioner år fremstilles ikke i betydelige mængder ved nogen proces på jorden, men udvises af supernovaer. Fortolkningen er omstridt, men hvis iron-60 er en supernovas beskidte fodaftryk, antyder det, at en stjerne eksploderede for kun få millioner år siden inden for omkring 100 lysår af os.Planetforskeren Ian Crouford fra Birkbeck, University of London, foreslår, at vi kan se til månen for at finde klare beviser for sådanne astro-katastrofer. “Månen er en kæmpe svamp, der opsuger alt, hvad der kastes mod den, når vi går rundt i galaksen,” siger han. Kosmiske stråler fra en supernova vil pløje ind i månen og efterlade spor af skader i overflademineraler, der vil være synlige under et mikroskop og banke atomer ved at skabe eksotiske isotoper som krypton-83 og ksenon-126.

“månen er en kæmpe svamp, der opsuger alt, hvad der kastes mod den, når vi går rundt i galaksen”

selvom månens jord er holdbar, over milliarder af år ville en konstant regn af kosmiske stråler skjule optegnelser over enkeltbegivenheder, selv dem, der er så ekstreme som en nærliggende supernova. Sammen med Katherine Joy fra Lunar and Planetary Institute i Houston og kolleger mener han, at tricket vil være at lede efter de relativt sjældne steder med en række lavastrømme. Når smeltet sten oser ud på overfladen og afkøles, det begynder at samle spor af kosmiske stråler; hvis det derefter dækkes over, bevarer det en uberørt registrering af den tid, den blev udsat for. Lavastrømme kan dateres præcist ved at måle nedbrydningsprodukterne af radioaktive elementer i dem (Jord, Måne og planeter, bind 107, s.75).

rumfartøjer har allerede set masser af fristende Månens lavastrømme. Indtil videre går de alle tilbage mere end en milliard år, til en tid, hvor månen var varmere og så mere vulkansk aktiv. Han håber at finde mindre, nyere lavastakke eller lag af sten smeltet af store påvirkninger. Begravet i kan være optegnelser over supernovaer, som vi kan sammenligne med jordens fossile rekord for at se, om de matcher en masseudryddelse. Meget mere gamle klipper kunne fortælle os, om nærliggende supernovaer var hyppigere i fortiden – måske et tegn på, at vi engang rejste gennem galaksens tættere, mere begivenhedsrige indre rækkevidde.

og månen kan holde andre minder…

mørket kommer. Det starter med bare en lille plet af stjerneløs sort, men vokser langsomt, indtil det blots ud himlen. I en halv million år er solen den eneste synlige stjerne. Som fremmede støv og gas regner ned og gennemsyrer vores atmosfære, jorden er skåret i hvid sky og grebet af IS; et blegt spejl til den mørke kosmiske Sky bank ovenfor.

Interstellar gas gennemsyrer Mælkevejen, men ikke jævnt. Solsystemet befinder sig nu i en usædvanlig tom plads, den lokale boble, med kun et hydrogenatom pr.fem kubikcentimeter plads. Tidligere må vi have drevet gennem meget tættere gasskyer, herunder nogle mere end 100 lysår på tværs i hvis kolde og mørke indre brint danner sig i molekyler.

i sådanne nebulae kan jorden have fået en forkølelse. Normalt er solsystemets indre beskyttet mod hård interstellar stråling af solvinden, en strøm af ladede partikler, der strømmer dybt ind i rummet og danner et enormt elektromagnetisk skjold kaldet heliosfæren. Når den interstellare gas bliver tættere, kan solvinden ikke skubbe så langt, og heliosfæren krymper. Over en tæthed på omkring 1000 molekyler pr.kubikcentimeter, vil den indgå i Jordens kredsløb. Det kan ske hvert par hundrede millioner år.akkumuleringen af brint i Jordens Høje atmosfære ville ændre dets Kemi og skabe et reflekterende skylag, mens støv kunne efterligne skyggeeffekten af sulfat aerosoler fra vulkanudbrud. Aleks Pavlov fra University of Colorado, Boulder, siger, at støvet alene kunne udløse en global istid eller” sneboldjord ” (Geophysical Research Letters, vol 32, p L03705).vi ved, at Jorden har lidt sådanne episoder, herunder store kulderystelser for omkring 650 og 700 millioner år siden. Deres årsag forbliver uklar. Det kunne have været forvitring af bjerge, der trak kulsyre fra luften, eller vulkanudbrud, eller ændringer i Jordens bane omkring solen – eller en sort sky i rummet.

så igen kan skyer have haft en lykkeligere indflydelse på jorden. Vilhelm Napier fra University of Buckingham i Storbritannien har foreslået, at de kunne iscenesætte stillinger for livet, beskytte mikroorganismer mod kosmiske stråler og drysse dem videre til enhver modtagelig planet, når den passerer igennem (International Journal of Astrobiology, vol 6, s 223).

månen kunne igen fortælle os Jordens fortælling. Deroppe ville fremmede støv have slået sig ned for at blande sig med månens jord. Det ville have en karakteristisk kemisk signatur med høje niveauer af uran-235 og andre isotoper, der genereres i supernovaer og spredes gennem rummet. Ideelt set ville støvet blive begravet under en praktisk lavastrøm.

at komme til det bliver ikke let. “Vi bliver muligvis nødt til at synke en boremaskine ned i et område, der vides at have masser af lavastrømme,” siger Joy. Opsætning af en borerig på månen er uden for vores nuværende evner, men Joy påpeger, at lavalag udsættes i nogle slagkratervægge og lange riller på månens overflade kaldet riller. En robot probe kunne abseil ned en kratervæg og øse ud fanget jord fra mellem lavastrømmene, foreslår han.

denne jord kunne også indeholde mineralfragmenter, der krøniker et andet kapitel i Jordens odyssey – en historie om klipper og vrag.

den svage røde stjerne virker harmløs i starten, en næppe mærkbar speck overskygget af 10.000 andre lyspunkter. Men det vokser. På kun få tusinde år vokser det til at blive den lyseste stjerne på himlen. Ude i Oort-skyen langt ud over Pluto begynder kæmpe kugler af is og sten at afvige fra deres delikat afbalancerede baner og bevæge sig ind mod solen. Snart vrimler himlen med kometer – dårlige varsler for Jorden.

Månens udstenede overflade registrerer æoner af bombardement. Apollo-astronauter fandt mange prøver af gammel smeltet sten og afslørede, at det indre solsystem for omkring 4 milliarder år siden blev peltet med massive kroppe.

denne” sene tunge bombardement ” menes at være forårsaget af bevægelser af de ydre planeter Uranus og Neptun forstyrrende asteroider i Kuiperbæltet, hvor Pluto bor. Hændelser i vores galaktiske odyssey ville have udløst andre storme af kometer og asteroider. Passerende stjerner eller støvskyer kan have udløst en engangsspids i bombardementet. Et mere regelmæssigt mønster af ny kraterdannelse kunne afspejle et gentaget møde på vores vej rundt om galaksen – for eksempel gennem en særlig tæt og uforanderlig spiralarm.

for at finde ud af, at vi bliver nødt til at besøge en række overflader, tage små stenprøver for at bestemme deres alder og derefter foretage en omhyggelig folketælling af kratere for at se, hvordan påvirkningshastigheden har svinget. Begravet jord kan hjælpe, siger Joy. “Vi kan finde fragmenter, der ville fortælle os, hvilken type asteroider eller kometer der ramte månen.”

for øjeblikket kan vi kun se på vores gamle ledsagers forrevne ansigt og undre os over, hvilke historier den har at fortælle. Hvis verdens rumagenturer holder sig til deres nuværende planer, der er skitseret i den globale Udforskningskøreplan for 2011, “burde det være muligt at begynde at få adgang til gamle indskud inden for få årtier,” siger han. Så kan vi måske begynde at skrive den endelige version af Jordens episke odyssey.