Nedslag

I juletid berättar Sten Niklasson om asteroidernas värld, och varnar för att fallande stjärnor riskerar att leda till mardrömmar snarare än infriade önskningar.

En intressant och under lång tid försummad företeelse i vårt solsystem är asteroidbältet mellan Mars och Jupiter. Den första asteroiden upptäcktes år 1800. Efterföljarna blev snabbt flera, och de små himlakropparna döptes av astronomen William Herschel efter det latinska ordet för ”liten stjärna”. Namnet är lite olyckligt, eftersom asteroider inte alls har någon likhet med stjärnor utan en slags miniplaneter som till skillnad mot kometer inte har någon slöja eller svans.

Under 200 år har bortåt 30 000 asteroider registrerats i astronomernas journaler, flertalet av dem under de senaste femtio åren. Det är en bråkdel av den miljard som man räknar med finns i vårt solsystem.

Asteroider kolliderar då och då med andra himlakroppar – också Jorden. Astronomerna gissar att åtminstone 2 000, som är stora nog att utsläcka jordiskt liv, regelbundet skär vår planets omloppsbana, och att en större krock med Jorden sker åtminstone en gång vart miljonte år. Låter det betryggande?

Den första större asteroiden i vår omedelbara närhet upptäcktes först 1991. Den svepte förbi 170 000 km från Jorden och noterades först när den hade passerat. 1993 upptäcktes en ännu större som just hade passerat på 145 000 km avstånd. Om inte ett teleskop råkar vara inriktat så att det händelsevis får syn på en asteroid som närmar sig Jorden, är risken stor att den främmande himlakroppen inte blir synlig förrän den påverkas av gravitationen, kommer in i atmosfären och hettas upp. Därefter tar det inte många sekunder innan den träffar.

I början av 1900-talet var de flesta geologer övertygade om att de stora kraterliknande formationerna på jordytan var resultatet av vulkanism. Men på 1950-talet skulle en ung man vid namn Eugene Shoemaker göra upptäckter som kom att förändra den gängse uppfattningen.

Shoemaker hade efter sin universitetsexamen arbetat med att studera explosionskratrar vid bombprovområdet Yucca Flats i Nevada. Han hade i det sammanhanget fått nys om en ödslig plats i Arizona, där en gruvingenjör som hette Barringer nästan ruinerat sig på att under mer än tjugo år försöka gräva fram järn och nickel från en meteor som han trodde hade kolliderat med Jorden just där. Det enda denne fick ut av sitt försök var namnet på fördjupningen i marken, ”The Barringer Crater”.

De flesta experter ansåg att Barringers misslyckande bevisade att det aldrig funnits någon meteor, och att kraterhålet var resultatet av en underjordisk explosion av vulkanisk ånga. Vid Shoemakers besök på platsen kunde han emellertid inte finna några spår efter vulkanisk aktivitet men väl mängder av bergartsfragment som tydde på ett nedslag från rymden.

Barringerkratern är nu ett berömt turistmål och omdöpt till ”The Meteor Crater”.

Efter att under flera år systematiskt ha spårat asteroider, vilkas banor kan korsa Jordens, drog Shoemaker slutsatsen att faran för en katastrofal kollision är mycket större än någon kunnat föreställa sig.

Under 1970-talets början studerade den amerikanske geologen Walter Alvarez bergartslager i en ravin, kallad Bottacione, nära staden Gubbio i italienska Umbrien. Mellan två kalkstenslager från Krita respektive Tertiär upptäckte han ett några millimeter tjockt, rödaktigt band av lera*. Han misstänkte att den tunna lerhorisonten måste ha bildats för ca 65 miljoner år sedan, en tidpunkt som sammanfaller med det plötsliga försvinnandet av ca 75% av alla dåtida djurarter på Jorden, inklusive dinosaurierna. Med hjälp av sin far, nobelpristagaren Luis Alvarez, fick Walter tillfälle att analysera lerproverna i en sofistikerad apparat vid Lawrence Berkeley-laboratoriet i Californien. Resultaten var häpnadsväckande.

Det var väl känt att tiotusentals ton kosmiskt stoft ackumuleras på jordytan varje år, och att detta stoft innehåller ämnen som är sällsynta i Jordens egna bergarter, bland annat den extremt hårda och korrosionsbeständiga metallen iridium, som tillhör platinafamiljen. Men mängden av iridium i proverna från Bottacione var mer än 300 gånger större än i normala sediment. Tester på prover från liknande tunna band i Danmark, Grönland, Spanien, Frankrike, Antarktis och Nya Zeeland visade samma sak. Forskarnas slutsats blev att Jorden träffats av en stor asteroid som pulveriserats vid nedslaget, och att det resulterande dammet gett upphov till den höga iridiumhalten i lerlagret.

Nedslagsteorin gav upphov till en långvarig kontrovers med fossilforskarna. Stämningen blev inte bättre av en artikel i New York Times, i vilken Luis Alvarez hävdade att de inte är vetenskapsmän utan jämförliga med frimärkssamlare. Så sent som 1988 visade en enkät att över hälften av tillfrågade amerikanska paleozoologer var övertygade om att dinosauriernas utplånande hade andra orsaker än ett asteroidnedslag

Problemet för far och son Alvarez var att de inte hittat någon tydlig deformation av jordytan som var stor nog att ge stöd åt nedslagsteorin. Av en händelse blev det emellertid känt att det mexikanska oljebolaget Pemex 1951 hittat en jättelik 193 km bred och 48 km djup ringformation med centrum vid Chicxulub under Yucatanhalvön. Undersökningar inleddes, och 1991 stod det klart för Walter Alvarez att detta var den troliga nedslagsplatsen.

Kratern, som bedömdes ha orsakats av en asteroid ca tio km i diameter, åldersbestämdes till 65 miljoner år. Kollisionen beräknades ha frigjort en energimängd motsvarande 100 000 ton TNT. Den orsakade enorma tsunamivågor åt alla håll, och Jorden täcktes av ett tjockt stoftmoln i många år. Det globala mörkret ledde till att fotosyntesen upphörde, vilket resulterade i massdöd bland växter och plankton och därmed utplåning av större delen av faunan högre upp i näringskedjan.

Även om enigheten om att Alvarez förklaring var den mest plausibla växte med åren, kvarstod tvivel om att ett asteroidnedslag kunde få så vittgående konsekvenser. Slumpen gjorde att forskarna fick möjlighet att studera saken i verkligheten. 1994 kunde man nämligen med hjälp av Hubbleteleskopet, som fyra år tidigare sänts upp i omloppsbana kring Jorden, och rymdsonderna Galileo och Ulysses, studera en komet på väg att krascha på jätteplaneten Jupiters yta. De flesta bedömare trodde att kometens påverkan skulle bli försumbar, speciellt som den inte var en en sammanhållen kropp utan bestod av ett tjugotal mindre delar med diametrar på några hundra meter till som mest ett par kilometer.

Under en vecka kunde de häpna forskarna se en serie nedslag som var långt häftigare än någon kunnat föreställa sig. En bit av kometen slog ner med en kraft som uppskattades motsvara flera hundra gånger världens samlade kärnvapenarsenal. Bara detta nedslag skapade en fläck på Jupiters yta som beräknades vara ca 12 000 km i diameter. Sammanlagt skapade kollisionerna deformationer stora som Jorden. Plymen från de eldklot som skapades nådde snabbt 3 000 km höjd. De synliga ärren på Jupiters yta var under flera månader mer framträdande än planetens främsta kännemärke, den röda fläcken. Spektrografiska mätningar visade en kraftigt förhöjd mängd av ammoniak och koldisulfid i Jupiters atmosfär.

Nedslagen av kometen med det föga fantasieggande namnet D/1993 F2 övertygade de flesta tvivlarna om att en asteroidkollision med Jorden, enligt Alvarez förklaring, verkligen kunde ha utsläckt större delen av allt då existerande liv.

Så sent som i oktober 2006 lanserades ytterligare en variant av asteroidteorin. Den gick ut på att den kosmiska projektil som förorsakade Cicxulubkratern i Mexico bara var en i en hel serie av stora asteroidnedslag, som drabbade Jorden under en period på några hundra tusen år. Flera andra nedslagskratrar med ungefär samma ålder har nämligen identifierats på olika platser runt om i världen. En sådan är den jättelika Shivakratern utanför Indiens västkust. Den anses ursprungligen ha varit 600 x 450 km stor och kan ha orsakats av en asteroid med en diameter på 40 km.

Om en asteroidkollision som den som orsakade Chicxulubkratern skulle ske i vår tid, har man beräknat att ungefär en sjättedel av Jordens befolkning skulle dö under de första dagarna efter nedslaget. Själva asteroiden skulle förintas, men explosionen skulle kasta ut tusentals kubikkilometer sten, jord och het gas, som skulle krossa och sätta eld på skog, byggnader och allt levande inom ett område med minst 1 500 km radie. Nedslaget skulle medföra ett stort antal jordbävningar och tsunamis över hela Jorden. Kommunikationssystemen skulle slås ut, och rök och aska skulle skymma solen under många år. 2001 analyserade forskare vid Caltech heliumisotoper från sediment bildade efter ett av asteroidnedslagen för 65 miljoner år sedan. Deras slutsats var att kollisionen måste ha påverkat Jordens klimat under omkring 10 000 år.

Like a bolt out of the blue
Suddenly, it comes to you
When you wish upon a star
Your dreams come true.
(Ur Walt Disneys ”Pinocchio”)

Sten Niklasson är författare och tidigare generaldirektör

*Jordens äldsta utvecklingshistoria, omfattande drygt 4 miljarder år kallas i den geologiska tidsskalan för Prekambrium, medan de senaste 540 miljonerna år på grund av förekomsten av fossil benämns Fanerozoikum. Den yngre delen indelas i tre eror, Paleozoikum, Mesozoikum respektive Kenozoikum. Var och en av dessa indelas i kortare perioder från Kambrium (med början för 540 m.å.sedan), vidare över Ordovicium (480 m.å.), Silur (440 m.å.), Devon (416 m.å.), Karbon (360 m.å.), Perm (300 m.å.), Trias (250 m.å.), Jura (200 m.å.), Krita (145 m.å.), Tertiär (65 m.å.) och Kvartär (2,5 m.å.).