Månen er stadig et mysterium

Astronomisk Selskab i Danmark runder snart 100 år. I den tid har vores verdensbillede ændret sig fundamentalt, blandt andet i synet på vores nærmeste himmelske nabo, Månen, skriver professor Johan Fynbo

Fra den Internationale Rumstation, hvor også danske Andreas Mogensen har været, tog den britiske astronaut Tim Peake i marts i år dette foto af Månen. Foto: Nasa handout/AFP/Scanpix

For 100 år siden var verdensbilledet fundamentalt anderledes end i dag. 100 år er et tidsperspektiv, vi kan forholde os til. Min salige far blev født i 1912, så verdensbilledet dengang var det, han voksede op med.

Dengang kendte videnskaben ikke til en række indsigter, som vi i dag anser for helt centrale for vore dages astronomiske verdensbillede: Naturen (særligt energikilden) af Solen og andre stjerner, hvor grundstofferne er dannet, hvad galakser er, universets udvidelse, universets ”alder”, Big Bang, eksistensen af planeter, der kredser om andre stjerner, eksistensen af sorte huller, eksistensen af mørkt stof og mørk energi. Der er mange flere eksempler, men disse er nogle af de vigtigste.

Jeg synes, denne foranderlighed i verdensbilledet er utrolig spændende. For hvordan sker videnskabelige gennembrud? Et interessant sted at starte er hos Dante i ”Den Guddommelige Komedie”, som blev færdigskrevet omkring 1320 i begyndelsen af renæssancen. Her kommer komediens højtelskede Beatrice i forbindelse med en diskussion omkring naturen af de mørke pletter på Månen med følgende belæring til Dante: ” (…) men indvendingen holder ikke, hvis man gør et eksperiment – og den metode er kilde til al kunst og viden hos jer.”

Det er en af de tidligste henvisninger til den videnskabelige metode, jeg kender til: Ved omhyggelige eksperimenter og observationer trænger vi dybere og dybere ned i forståelsen af verden. Denne indsigt går altså langt tilbage – i hvert fald til den tidlige renæssance, da Dante skrev.

Månen er i det hele taget et godt sted at begynde, for faktisk er der stadig mange overraskelser og gåder relateret til denne vor nærmeste himmelske drabant. Månen er overraskende stor: Det er den femtestørste måne i solsystemet – kun overgået af Io, Callisto, Ganymedes og Titan, der er måner omkring solsystemets store gasplaneter Jupiter og Saturn, der er langt større og tungere end Jorden.

Man mener i dag, at Månen er dannet ved et sammenstød mellem Jorden og en anden planet, kaldet Theis, kort tid efter solsystemets dannelse for cirka 4568 milliarder år siden. Det er stadig genstand for intens forskning, præcis hvad der skete, og hvad det var for en planet, Jorden stødte sammen med.

Det, man ved, er, at Månens detaljerede grundstofsammensammensætning minder meget om den, man finder i Jordens ydre dele. Månen som helhed har en massetæthed, der kun er godt halvdelen af Jordens massetæthed, så Månen har ikke en jernkerne, ligesom Jorden har det. Så sent som i 2012 blev der fremlagt to nye teorier omkring Månens dannelse i det anerkendte tidsskrift Science. I den ene teori var Theis på størrelse med Mars og i den anden på størrelse med Jorden, så der er stadig betragtelig usikkerhed omkring, hvad der skete, da månen blev dannet.

Hvad der ligger mere fast, og som nok vil overraske de fleste, er, at Månen efter dannelsen var langt tættere på jorden end i dag. Faktisk var månen kun 3-5 jordradier (afstanden fra Jordens centrum til overfladen) fra Jorden, hvilket er 10-20 gange tættere end i dag, hvor afstanden er 384.400 kilometer eller cirka 60 jordradier. Det må have været et spektakulært skue, hvis der havde været nogen til at se det, med en fuldmåne, der fyldte flere hundrede gange mere på himlen end i dag.

tørrelsen af tidevandskræfter afhænger af afstanden i tredje potens, så tidevandskræfterne dengang var tusinde gange stærkere end i dag. Jordens rotationshastighed var også meget kortere – måske kun 6-12 timer. Tidevandskræfterne har efterfølgende overført energi fra Jordens rotation til Månens banebevægelse, således at månen har fjernet sig fra Jorden, og Jordens rotation er blevet langsommere.

Allerede i den geologiske periode, der hedder prækambrium, for cirka 2,5 milliarder år siden, menes afstanden til Månen at have været øget til mere end 50 jordradier. Den rate, hvormed Månen i dag fjerner sig fra Jorden, måles meget præcist i det såkaldte Lunar Laser Ranging Experiment, hvor man benytter spejle sat på månens overflade som en del af Apollo 11- missionen. Resultatet er 3,8 centimeter om året. Det er ikke meget, men faktisk overraskende meget. Det er mere end dobbelt så meget som middelværdien de seneste 600 millioner år. Også her er der behov for mere forskning.

En sidste overraskelse omkring Månen er, at den synes at være mere geologisk aktiv, end man tidligere har troet. Nasas rumsonde Lunar Reconnaissance Orbiter fandt i 2014 evidens for vulkansk aktivitet på Månen for overraskende kort tid siden – mindre end hundrede millioner år. Det lyder som lang tid, men sammenlignet med Jordens og Månens alder på mere end 4,5 milliarder år, er det for ganske nylig. Det tyder på, at Månens indre ikke bare er en gold sten, der størknede for en milliard år siden, som man tidligere troede.