Morgunblaðið - 15.02.1987, Page 26

26
MORGUNBLAÐIÐ, SUNNUDAGUR 15. FEBRÚAR 1987
RIR OLAFSSON
I dag er fátt líkt með þeim systrum, Jörðinni og Venusi.
Því rigndi aldrei á Venusi?
að er enn sem komið er ekki
fullkomlega ljóst hvert er
upphaf lofthjúps jarðarinnar
eða hvernig hann hefur þróast á
liðnum tímum jarðsögunnar. Sama
gildir um aðrar reikistjömur sól-
kerfisins, en æskilegt væri að rétt
kenning um upphaf lofthjúps þeirra
felli inn í almenna kenningu um
upphaf sólkerfisins sjálfs.
í dag telja flestir fræðimenn víst
að sólkerfið hafi orðið til úr efni
mikillar orku sem eðlilega nefnist
„frumsólþoka". Innan frumsólþok-
unnar er talið að myndast hafi
efniskom sem síðan hafa dregist
saman og orðið uppistaðan af mikl-
um fjölda orstima. Orstimi þessi
hafa síðan sameinast, fyrir tilstuðl-
an þess þyngarkrafts sem verkaði
á milli þeirra, en slíkt hefur leitt
til myndunar reikistjamanna.
Eftir að reikistjarna í myndun
hefur náð ákveðinni stærð, getur
hún með þyngdarsviði sínu haldið
þeim lofttegundum sem um hana
em. Hitastig lofttegundanna ræður
að vísu miklu, en af það er hátt,
getur hreyfíorka lofteindanna verið
svo mikil að þær losa sig undan
áhrifum þyngdarkrafts reikistjöm-
unnar.
En hvaðan kemur lofthjúpur
reikistjamanna? Um þetta atriði
hafa komið fram mismunandi kenn-
ingar, en hér getum við einungis
tveggja. Önnur þeirra gerir ráð fyr-
ir því að eftir myndun reikistjam-
anna hafí þær sem höfðu
nægjanlega sterkt þyngdarsvið
hrifsað til sín lofttegundir úr fmm-
sólþokunni sem orðið hafa uppistað-
an af lofthjúp þeirra. Ólíklegt er
að þessi kenning sé rétt, þar sem
efnasamsetning lofthjúps flestra
reikistjama er mjög frábmgðin
efnasamsetningu fmmsólþokunnar.
Hin kenningin sem er öllu
líklegri, gerir ráð fyrir því að loft-
tegundir andrúmsloftsins hafí verið
bundnar í ryk- og efnisögnum þeim
sem reikistjömumar mynduðust úr.
Lofttegundir þessar hafa síðan
losnað úr læðingi við útgufun, aðal-
lega vegna innri upphitunar í
ármilljóna sögu reikistjamanna.
Líklegt er talið að þær loftteg-
undir sem helst myndast við
útgufun heitra reikistjama, séu
vatnsgufa, koltvísýringur og köfn-
unarefni. Eðlilegt er að álíta að
lofttegundir þessar myndist í mis-
munandi magni, vegna óiíkrar
efnasamsetningar reikistjamanna.
Mismunurinn er þó langtum meiri
en hægt er að skýra á einfaldan
hátt.
Erfiðlega hefur t.d. reynst að
skýra þá staðreynd að yfírborð
Venusar er þurrt, en djúp höf þekja
mikinn hluta af yfírborði jarðarinn-
ar, jafnvel þó stærð þessara reiki-
stjarna og fjarlægð þeirra frá sólu
sé mjög svipuð.
Nýlega (Nature, 23. janúar og
7. ágúst 1986) settu Takafumi
Matsui og Yutaka Abe frá háskól-
anum í Tókýó fram með nýja útgáfu
um myndun lofthjúpsins á jörðinni
og á Venusi. Tilgáta þeirra skýrir
að hluta til þá staðreynd að loft-
hjúpur plánetanna er mjög mismun-
andi og að engin höf er að fínna á
Venusi.
Matsui og Abe ganga út frá því
að á seinni hluta þess myndunarfer-
ils pláneta sem lýst var hér að
framan hafí loftsteinum rignt niður
til jarðarinnar og að við stöðuga
árekstra hafí yfírborð hennar hitnað
gífurlega. Þetta leiðir til útgufunar
mikils magns lofttegunda svo sem
vatnsgufu og koltvísýrings sem
verða meginuppistaða lofthjúps í
myndun. Tilkoma þessa lofthjúps
leiðir til röskunar á jafnvægi því
sem ríkt hefur á milli þeirrar orku
sem losnar úr læðingi í yfírborði
jarðarinnar við árekstrana, útgeisl-
unar og innfallsgeislunar sólarljóss-
ins. Eldri athuganir á vexti
andrúmsloftsins hafa ekki tekið til-
lit til þessa fyrirbæris, heldur hafa
þær gert ráð fyrir stöðugum hita
við yfírborð jarðarinnar.
Reikningar þeirra Matsui og Abe
sýna að árekstramir og hinn ný-
myndaði lofthjúpur hafa aukið
hitastigið við yfírborð jarðarinnar
svo mikið að heil höf af bergbráði
hafa myndast sem spúað hafa út
miklu magni af gufum. Þeir telja
að í lok þessarar skothríðar hafi
lofthjúpurinn haft að geyma 1021
kíló af vatnsgufum. Það styrkir
mjög stöðu þessarar hugmyndar að
þyngd úthafa jarðarinnar er af svip-
aðri stærðargráðu eða l,4xl021 kíló.
Venus hefur myndast á mjög
svipaðan hátt og jörðin og massi
reikistjamanna er af svipaðri stærð-
argráðu. Ef líkani þeirra Matsui og
Aber er beitt á Venus kemur í ljós
að einnig þar hafa síendurteknir
árekstrar orstima og loftsteina leitt
til myndunar lofthjúps sem inni-
haldið hefur ámóta mikið magn af
vatnsgufu og lofthjúpur jarðarinn-
ar. En hver er þá skýringin á hinu
mismunandi rakastigi reikistjam-
anna í dag?
Strax eftir að skothríð loftstein-
anna linnir taka reikistjömumar að
kólna og leita eftir varmajafnvægi
við umhverfið. Varmajafnvægi
næst eftir að jafnvægi hefur náðst
á milli þeirrar geislunar sem nær
yfirborði reikistjömunnar og út-
geislunar. Þar sem Venus er nær
sólu hefur hitinn þar verið meiri og
því hefur gufan dvalið í lofthjúpnum
í stað þess að þéttast og mynda
höf eins og á jörðinni. Yfír milljón-
ir ára hefur sólarljósið klofíð
vatnseindimar í vetni og súrefni.
Vegna hins háa hita hefur vetnið
rokið út í geyminn, en súrefnið
hefur tengst kolefni og myndað
koltvísýring.
Talið er að sólin hafí verið mun
kaldarí á meðan á myndun reiki-
stjamanna stóð og að hitastigið við
yfírborð jarðarinnar hafí jafnvel
ekki dugað til þess að bræða ís
nema að verulegt magn koltvísýr-
ings hafí verið í lofthjúpnum strax
í upphafi. Koltvísýringur kemur í
veg fyrir að útgeislun jarðarinnar
sleppi út í geyminn, en slíkt leiðir
til upphitunar lofthjúpsins. Fyrir-
bæri þetta nefnist „gróðurhúsa-
áhrif".
Ef tilgáta þeirra Matsui og Abe
er rétt, þarf ekki að gera ráð fyrir
tilvist koltvísýrings strax í upphafí,
því fjöldaárekstrar loftsteina og hár
loftþrýstingur við yfírborð jarðar-
innar hafa dugað til að viðhalda
háu hitastigi á jörðinni.
Samkvæmt útreikningum þeirra
hefur hitastig hinna fyrstu regn-
skúra á jörðinni verið u.þ.b. 320
gráður Celsíus, en það hefur leitt
til myndunar heitra frumhafa, þrátt
fyrir það að sólin hafí verið tiltölu-
lega köld.
Þessar niðurstöður em í þokka-
legu samræmi við athuganir á
hlutfalladreifingu súrefnisísótópa í
gömlu setbergi sem benda til að
það hafí myndast í 150 gráðu heit-
um sjó. Engu öðm líkani af
frumastandi jarðarinnar hefur tek-
ist að skýra þessa staðreynd.
FÉLAG VIÐSKIPTAFRÆÐ-
INGA OG HAGFRÆÐ-
INGA HELDUR
RÁÐSTEFNU UM
SKA TTA MÁLÞANN 18.
FEBRÚARíSÚLNASAL
HÓTELS SÖGU OG
HEFST RÁÐSTEFNAN KL.
13.30.
FUNDARSTJÓRI VERÐUR
TRYGGVIPÁLSSON,
FRAMKVÆMDASTJÓRI
FJÁRMÁLASVIÐS
LANDSBANKA ÍSLANDS.
Ráðstefnan er öllum opin
GesturráðstefnunnarerJohn Norregárd hagfræðingurOECD
og fjallar hann um alþjóðlega þróun í skattamálum.
DAGSKRÁ RÁÐSTEFNUNNAR ER SEM HÉR SEGIR:
13.30 Mæting
13.40 Setning ráðstefnunnar, Brynja Halldórsdóttir, varafor-
maður Félags viðskiptafræðinga og hagfræðinga.
13.45 Erindi:
John Norregárd, hagfræðingur hjá OECD,
GeirH. Haarde, aðstoðarmaðurfjármálaráðherra,
Ásmundur Stefánsson, forseti ASÍ,
Ólafur Davíðsson, framkvæmdastjóri Félags íslenskra
iðnrekenda.
15.00 Kaffi
15.20 Hringborðsumræður. Þátttakendurverða:
Þórður Friðjónsson, forstöðumaður Þjóðhagsstofnun-
ar, verðurstjórnandi umræðnanna,
Ásmundur Stefánsson, forseti ASl,
Garðar Valdimarsson, ríkisskattstjóri,
Geir H. Haarde, aðstoðarmaðurfjármálaráðherra,
Jón Sigurðsson, fyrrv. forstjóri Þjóðhagsstofnunar,
ÓlafurDavíðsson, framkvæmdastjóri Félags ísl. iðn-
rekenda.
lögð verður áhersla á faglega umfjöllun um skattamál
OG FYRIRHUGADA BREYTINGU Á SKATTLAGNINGU.