Vulkaner har altid fascineret menneskene. I oldtiden kiggede man på naturen – beundrede den – for til sidst at tilbede den. Så mytedannende har vulkanerne altid været, ikke mindst fordi ingen kunne forklare vulkanernes fænomener, så det måtte være guderne, der stod bag naturens kræfter.

Det måtte vel være gudernes vrede, hvis et jordskælv eller vulkanudbrud udslettede menneskeskabte byer og samfund. Den græske filosof Empedokles påstod i det 5. århundrede f. Kr. f, at jorden og universet bestod af fire elementer nemlig jord – ild luft og vand, som igen var underkastet to andre kræfter: kærlighed og strid. Jorden måtte vel have en indre ild siden der fandtes varme kilder og vulkaner mange steder ved Middelhavet. For at udforske det ildspyende uhyre: Etna –
sprang han ned i vulkanen for at udforske den nærmere, men også i håbet om at blive spyet ud igen. Så måske er han vulkanologiens første kendte menneskeoffer.

Giganterne og titanerne satte sig op imod den almægtige Zeus og som straf blev de indespærret i jorden, hvor de hev og sled i deres sammenbundne lænker så jorden rystede jorden oven over på overfladen. Under Etna havde Zeus indespærret den ildspyende gigant Tyfon, og vulkanens udbrud tolkedes som uhyrets forsøg på at slippe fri.

Hefaistos – søn af Hera og Zeus fik sin faste esse og arbejdsplads under Etna, og når han arbejdede dernede, så gnistrede og røg det op gennem vulkanens kraterskorsten. Han blev sat i forbindelse med alt, hvad der havde med ild at gøre. Hos romerne tog han navneforandring til Vulcanus, og han kunne gå på vandring under de andre vulkaner, og så gik de i udbrud. Med andre ord var vulkaner ikke noget dødelige menensker var skyld i. Det måtte være gudernes værk.

Vi finder den ældste beskrivelse af et vulkanudbrud på jorden fra Vesuvs udbrud i år 79 e. Kr.f. beskrevet meget levende, nemlig Plinius den Yngres fortælling til Tacitus nogle år senere, da han på afstand betragtede den buldrende vulkan. En så god beskrivelse, at vores nutidige vulkanologer i dag stadig kalder den for den ”pliniske” eller ”plinianske” udbrudstype af et stærkt eksplosivt vulkanudbrud, nemlig fald af aske og slagger fra en kraftig eksplosionssky.

Igennem den mørke middelalder har man kun vage forestillinger om den indre jordvarme og trykforhold i det indre af vor
jordklode. En saksisk læge, Georg Bauer eller Agricola, der levede i begyndelsen af 1500 – tallet, påstod, at den underjordiske ild fik bjerge til at brænde ved, at luftstrømmene inde i jorden pressedes sammen således, at der opstod ild og antændte brændbare stoffer.Giordano Bruno dristede sig til at sige, at der aldrig havde været en altomspændende syndflod. Han mente, at da mange vulkaner lå ved havet eller i nærheden heraf, måtte vulkanernes virksomhed skyldes vandets indvirkning på den indre jordvarme. Denne udtalelse kostede ham døden som kætter på bålet i år 1600 i Rom.

Jesuiten Kircher skrev i det 17. århundrede et værk om den underjordiske ild – flodernes og kildernes oprindelse. Fra en centralild trænger der brændende luft gennem spalter ud til arnestederne, der igen nærer vulkanerne på jordens overflade.

En franskmand, Telliamed, hævdede i 1716, at vulkaner vel måtte være et resultat af en slags forbrænding af olie og fedt fra dyr og fisk koncentreret på visse steder i de sedimenter, der var aflejret fra den bibelske syndflod.
En italiensk lærd, Antonio Lazaro Moro påstod, at alle landmasser vel måtte være slynget ud fra kratere på havbunden i jordens urhav. For at undgå døden på bålet, trak han i land ved at tilføje: ”Det må dog have behaget skaberen”…

Læren om urhavet forblev intakt indtil midt ind i det 18. århundrede, hvor en franskmand, Jean – Etienne Guettard, tilfældigt opdagede i 1751, at en sort sten ved vejen i Sydfrankrig jo lignede den type lava, som han havde set på de italienske vulkaner Vesuv og Etna. Kunne Vesuv eller Etna i Italien have spyet disse lavasten helt til Frankrig fra Italien. Det kunne ikke være tilfældet, og pludselig gik det op for ham, at der måtte have været vulkaner her på stedet, som engang havde udslynget dem. Hans argument var uangribeligt, og han kom til at starte den kølige strid mellem Vulkanisterne(Plutonisterne efter Underverdenens gud Pluto) og Neptunisterne(efter havguden Neptun). Neptunisterne påstod, at alt var skabt i havet, mens Plutonisterne hævdede, at bjergarterne var dannet i smeltet tilstand i jordens varme indre.

Striden fortsatte i årene fremover, men nu fremkom skotten James Hutton i 1785 med den konklusion, at ingen varmekilde på jordens overflade kunne smelte en stenmasse i sig selv. I vor jordklodes indre måtte der være en ”smeltet flydende masse, som var uændret af varmepåvirkning”. ”Jorden er en planet, hvis enorme indre varme holder dens overflade i en konstant bevægelsestilstand.Vulkaner bør betragtes som en slags åndehuller for jordens smelteovn – eller sagt på en anden måde som sikkerhedsventiler”. Helt forkert er nu det ikke, og James Hutton betragtes den dag i dag som den moderne geologis grundlægger, fordi han var den første til at opfatte jorden som et stadigt skiftende dynamisk system.
Jordskorpen er i konstant bevægelse selvom det foregår uendelig langsomt, og jorden anvender vulkanerne som sikkerhedsventiler for at kunne skaffe sig af med den overskudsvarme, som kræfterne i dens indre fremkalder.

Englænderen George Julius Scrope byggede i kølvandet videre på Huttons konklusion og han anerkendte, at vulkanbjerge må være opbygget af det udbrudsmateriale, som dynges op omkring udbrudsstedet, altså selve vulkanens krater.Desuden fremkom han med en ny og revolutionerende triumfkonklusion, nemlig at ”hovedkraften i et vulkanudbrud må være indestængte gasser, der kæmper for at komme ud fra en lavamasse og at vanddampen var den mest fremherskende af alle vulkanske gasser”. Han havde ved vulkanske udbrud set, at ud af alle de luftarter, der udsendtes af vulkanerne, var vanddampen den mest fremherskende. Hans teori var, at dybt inde i jorden måtte der befinde sig enorme mængder af vand i flydende tilstand opløst i de smeltede bjergarter. Dette vandrige magma pressedes opad igennem revner og sprækker i jordlagene, mens trykket faldt jo højere mod jordens overflade det bevægede sig, og til sidst udskiltes vandet af smeltemassen i dampskyerne. Man vidste godt, at vand udvider sig, når det omdannes til damp, men det var første gang man på en enkel forklarende måde fremkom med årsagen til, hvordan en vulkan fungerede og kom i udbrud.

Kort tid efter kom den lejlighed, der skulle sætte vulkanforskningen ind i en ny fase, så det forslog noget. I Indonesien eksploderede Krakatau i august 1883 med energi, som svarede til hele den Anden Verdenskrigs samlede ammunition affyret på een gang. Askeskyer formørkede solen, og svovlsyredråber blev af vinden ført jordkloden rundt i alle retninger og dalede ned over det meste af kloden. Over 36.000 mennesker omkom ved tsunamibølger, da vulkanøen eksploderede. Den Hollandske regering nedsatte en komite, ledet af ingeniør og geolog Verbeek, med det formål at skulle undersøge vulkanudbruddet nærmere.Resultatet af disse undersøgelser skubbede vulkanforskningen fremad, så det baskede. Askeprøver fra vulkanen blev analyseret og beviste, hvad man indtil nu havde haft en svag anelse om, nemlig at vulkansk aske ikke er rigtig aske, men bitte små uregelmæssige itubrækket stykker af glasagtig lava og gasbobler dannet ved det pludselige trykfald i selve vulkanens eksplosioner. Det fineste askestøv førtes af vinden rundt i stratosfæren og indvirkede på solens stråler over store dele af jorden. Desuden faldt temperaturen de næste par år med en halv grad, hvilket afstedkom et mærkbart temperaturfald. Først troede man det var selve askestøvet. Nu ved vi, at det skyldes svovlsyredråber fra de store mængder af svovldioxidgas, som kom ud fra vulkanen og reflekterede sollyset.

Efter hollænderne blev det en amerikansk fysikstuderende, Frank Perret, der som 16-årig havde havde set ”solen så blankpoleret som en kobberkugle” ved Krakataus udbrud på den anden side af jordkloden, som skulle fortsætte vulkanforskningen. Da han senere læste om Mt. Pelees udbrud i 1902 med de hede askelaviner, der på få minutter dræbte 30.000 mennesker, besluttede han, at han ville hellige sig vulkanstudierne. Uden erfaring hverken i geologi eller vulkanologi, og uden betaling, tilbød han Raffaele Matteucci på Vesuvobservatoriet i Italien sin tjeneste og blev ansat her.
Perret studerede senere Mt. Pelees udbrud i 1929 på nærmeste hold og Hawaiis vulkaner. Hans konklusion blev: ”For at lære en vulkan at kende, skal den studeres på stedet”.Han bevægede sig tæt på de glødende askelaviner fra Mt. Pelee i 1930, hvor han havde slået lejr oppe på vulkanflanken på en forhøjning, hvor han mente, at de ikke ville kunne nå ham. Det gjorde de heller ikke. I dag ved vi, at sådanne askelaviner er almindelige ved sure – seje – lavatyper og opstår, når lavasmelten brydes i stykker og store gasmængder frigøres med det resultat, at magmaet rives med og bevæger sig i dråbeform nedad vulkanflanken. En sådan ”Nuee Ardeente”(fransk ord for glødende luftbåren askesky) kan bevæge sig med flere hundrede kilometer i timen og være op til 900 grader varm. Det var sådanne askelaviner, der kvalte Pompeji og Herculaneums indbyggere i år 79 ved Vesuvs udbrud. Perret mente, at eksplosiviteten i en ”Nuee Ardeentes gassky” sker, når den boblende masse stiger op igennem vulkanens krater og presses ud.

Vesuv var blevet betragtet som en slags laboratorium til at fremme den vulkanologiske videnskab, specielt efter genopdagelsen af Pompeji og Herculaneum.
Sir William Hamilton, Englands ambassadør i Napoli fra 1764 – 1800, en periode, hvor Vesuv var meget virksom med 9 udbrud, og Hamilton forsøgte med iver at finde årsagen til vulkanens udbrud. I de 36 år hamilton var i napoli, foretog han mere end 200 ekspeditioner op over Vesuvs flanker. Under de første studier af den opbyggende vulkankegle inde i vulkanens hovedkrater forestillede han sig, at alle Middelhavets vulkaner var opbygget fra havbunden af mange efterfølgende udbrud. Der var kun lag på lag ovenpå hinanden af vulkanske udbrudsprodukter. Dette ledte ham til en ufuldkommen, men fascinerende konklusion: ”Hvis jeg over det hele skulle grundlægge en tanke, så skulle det være, at bjerge er dannet af vulkaner – ikke vulkaner af bjerge”.
Denne observation omtalte Hamilton i en korrespondance med præsidenten for Videnskabernes selskab i 1774 og betragtes i dag som det første moderne vulkanologiske arbejde.

Det ældste vulkanologiske observatorium blev grundlagt i året 1841- 45 af den daværende napolitanske konge og herfra kunne alle vulkanens udbrudsfænomener udforskes intenst – og er siden blevet det både med bekræftelser og afkræftelser. Observatoriet ligger på en forhøjning på Vesuvs nordlige skråning og på et sted, hvor lavastrømme ikke skulle kunne nå det.

Christian 8. på Vesuv.

I 1820 opholdt kronprins Frederik Christian (8.) af Danmark sig 5 måneder på slottet Quisiana i Castellamare. Herfra kunne man betragte den urolige vulkan, og da kronprinsen var kendt for sine naturvidenskabelige og kunstneriske interesser, gik der ikke mange dage, før han besøgte Vesuv. Han skrev en afhandling om mineraler i Vesuvs lavastrømme – og holdt på fransk et foredrag om emnet. Denne afhandling udarbejdede han til Videnskabernes Akadami, hvor han blev optaget som æresmedlem. – Han holdt møder med danske studenter i Napoli og var på alle måder afholdt.

HANS KONGELIGE HØJHED
PRINS FREDERIK CHRISTIAN AF DANMARK
BETRAGTNINGER AF VESUV SOM JEG HAR FORETAGET I 1820

Den 26. januar besteg jeg Vesuv ledsaget af den berømte naturforsker Sir Humphry Davy og Ritter Monticelli.

Fra platformen nedenfor kraterkeglen begav vi os i retning af lavastrømmen på nordsiden af bjerget. I disse dage strømmede lavaen ud af en håndsbred spalte, som var mindst 8 m lang. Den banede sig vej midt igennem de vulkanske formationer og delte sig i to arme. Man kunne se til omkring en halv meters dybde inden i den spalte, hvorfra lavaen bevægede sig. Uendelige kogesaltholdige dampe steg til vejrs flere steder fra ildstrømmen. Sir Davy forsøgte at kaste salpeter på den varme lavastrøm for at se, om den indeholdt kul. Vi så indeni spaltens dyb ildstrømmen bevæge sig i bunden. Der hvor en ny sprække havde åbnet sig, farvedes overfladen sort som slagger omkring selve åbningen. Atmosfærens indvirkning havde intet med dette fænomen at gøre. Vi så ind i spalten på lavaens bevægelse, der skiftevis hævede sig op eller ned.

Snart fandt lavamassen inden i spalten ikke mere plads, men valsede sig ud igennem spalteåbningen og henimod det sted, hvor vi før havde stået. Vi så med både frygt og glæde den gloende masses bevægelser nedad bjergsiden. Hvert øjeblik dannede der sig slagger ovenpå lavaen, uden at den dog stoppede med at flyde af den grund. Den overfladeagtige slagge blev så tyk, at den blev fast i det. Det, der her skete, var uden tvivl udvikling og udsivning af gasser. Når lavamassen alene bevirker sådanne fænomener, at det ikke er til at forstå, at omfanget af strømmen ikke bliver større. Gasserne stiger til vejrs fra lavaen ved deres lethed, hvis jeg ikke tager fejl. Følgende betragtninger kan sandsynliggøre denne opfattelse. Lavaens bevægelse foregik med den største lethed, og der er ingen tvivl om, at gas- eksplosioner midt i lavaen var med til at drive den frem. I Ritter Monticellis samling finder man en sådan lavamasses dannelse og bevægelser. Også formationerne på lavastrømmens overflade dannes ved, at den strømmer fremad. Den afkøles først på overfladen, selvom den indeni er glødende og strømmer videre nedenunder. Jeg har allerede bemærket, at der stiger saltsyredampe op langs hele lavastrømmen uden ophold. Lavaens front er knapt nok størknet, før der vælter ny lava fremover. Den berømte Davy erkendte også dampenes tilstedeværelse og fandt, at der var saltsyreholdig Natron, Kali og svovlholdige dampe. Lavastenene blev påvirket af denne syredamp.

I natten til den 27. maj har jeg nok engang besteget Vesuv og denne gang fundet, at lavaen var en meter bredere end sidst jeg var der. Lavastrømmen flød langsomt i en bred dalsænkning af gammel lava fra fordums tid. Ca. 100 skridt videre nedenunder på bjergsiden
befandt sig endnu en krateråbning, hvor en lavastrøm flød ud fra. Lavasubstansen er gennemgående af samme slags som i vinters. Dengang som nu var strømmen ledsaget af saltsyreholdige vandampe, som også kom ud af krateret i bjergtoppen. Krateret her har jeg for nylig besteget med stor anstrengelse. Der fik jeg set alt, hvad denne hvide saltsyreagtige røg havde forårsaget. De inderste vægge af kraterkeglen viste sig at være gennemtæret af saltsyrefugtighed, som halvt havde opløst lava- og askelagene. Vulkanen kastede glødende sten og slagger ud fra krateret, og disse udkast synes at ske regelmæssigt med mellemrum af 1 minut eller mere, og hver tredje gang synes vi, at nu kom der en længere pause. Så kom der to eksplosioner lige efter hinanden af saltsyregas, umiskendeligt gennem den hver gang tiltagende røg, som måtte anvende dobbelt kraft hver gang for at åbne sin bane gennem de sten og slagger som fløj med op i luften. At bemærke er endnu, at dene bjergkegle inden i det store krater er skabt på ca. 10 måneder. 1. Maj forrige år, da kejseren af Østrig var her, røg det som en ovn ud af flere åbninger. Kun udvikledes der hverken lava eller kastede stenene ud. Fra en åbning, der er skabt af det store krater, er der dannet en søjleformet gang (lavaformation), som er dannet ved denne størkning. I marts måned blev asken kastet helt over til Napoli. Askeprøver er analyseret med saltsyreindhold. De øvrige vedlagte stykker er specielt udvalgte for at anskueliggøre, at ilden ikke kun ødelægger, men også viser krystallisationer (d.v.s dannelse af krystaller). Disse krystaller findes i det indre af de udkastede stene, som er brændte materialer imellem glas og pimpsten. Ifølge Sir HumphryDavys teori (som om kort tid vil bekendtgøre sin mening om vulkaner og videre på sin hjemrejse til England også besøge Auvergne) er en langsom nedkøling nødvendig for at opnå krystallisation i en lavamasse.

Det er en kendsgerning, at i denne vulkans udbrudsprodukter dannes 228 mineraler – ved krystalliseringsprocessen på samme måde som vand krystalliserer til is, når temperaturen synker.
Et af de kendteste er Vesuvmineralet – som består af smukke farverige krystaller. Dette mineral er først fundet på Vesuv i løst udkastede kalkstensblokke. De dannes netop ved varmepåvirkningen af de kalkstene, der ligger omkring Vesuvs magmakammer.

De virksomme vulkaner inddelte man i to grupper, de aktive og de udslukte og igen vulkaner med rolige udbrud og eksplosionsvulkaner. Generelt vil en aktiv vulkans eksplosive fase kun være af kort varighed. Sædvanligvis, men ikke altid kommer der en advarsel i form af en indre torden af kort varighed, men selv i rolige perioder viser en vulkan ofte en røgsøjle – om natten et rødt skær. Stromboli i Italien lyser så konstant, at der ikke behøves noget fyrtårn her. Denne vulkan tjener et nyttigt formål.

Er der nu til dags nogen, der læser Bulwer –Lyttons bog: ”Pompejis sidste dage”? Vesuv har været i udbrud mange gange siden det store udbrud i år 79. e.Kr.f., senest i 1944, hvor lavastrømmen flød ned mod de allieredes hære.

Et meget ødelæggende udbrud fandt sted i 1902 af vulkanen Mount Pelee på den franske ø Martinique i Caribien, hvor byen St. Pierre med 30.000 indbyggere blev udslette på få minutter af en brændende hed sky af giftige luftarter på 800 – 900 graders Celsius rullede ned ad vulkanflanken og dræbte alle indbyggerne.

Hvad man har vanskeligst ved at forstå er, hvorfor menneskene fortsætter med at leve på vulkanernes skråninger og generation efter generation glemmer at ænse advarslerne om en kommende eksplosion. Dog har verdens selv skabt en atombombe som er i besiddelse af ligeså voldsomme og ødelæggende kræfter som en vulkan, og alligevel prøver vi på at leve videre med den., fordi vi ikke kan flygte noget sted hen. Måske er dette også sandheden for de mennesker, der bor på vulkanerne de flygter ikke, fordi de ikke har noget sted at flygte hen. Det ser dog underligt ud, at de dag efter dag fortsætter med at se op på bjerget og uden tvivl tænker på, hvornår den igen vil udspy sin frygtelige død? Troen på, at det går nu nok altsammen er der, og jorden er jo frugtbar og billig.

”Jorden er enestående ved at være det eneste kendte sted i Solsystemet, hvor der findes liv. Jordens liv er betinget af en kombination af heldige omstændigheder: Jordklodens opbygning og størrelse, afstanden til solsystemets varmekilde, Solen, og placeringen mellem systemets to største tyngdefelter, Solens og Jupiters”.

Jorden blev dannet sammen med det øvrige solsystem ved samling af en roterende sky af gas og støv for omkring 4,5 milliarder år siden. Temperaturen i jordens indre steg hurtigt, bl.a. på grund af varmeudvikling ved radioaktive processer. Opvarmningen resulterede i kraftig vulkansk aktivitet, og jordens overflade af basaltisk,d.v.s. mørk calciumrig lava med et forholdsvis lavt kiselsyreindhold.
Kiselsyre er også en betegnelse for siliciumdioxid – SiO2 metalilte.
Langsomt, ved gentagne opsmeltninger af allerede størknet lava, opstod de første, små kontinenter med kerner af granit og gnejs. Samtidig var overfladen udsat for et kraftigt bombardement af meteoriter. Bortset fra enkelte mineralkorn af det meget robuste mineral, zinkon (indlejret i flere hundrede millioner år yngre sandsten), er intet materiale bevaret fra denne ældste del af jordens historie, der kaldes den “Hadeiske” (efter Hades – grækernes Helvede). Efter den første jordskorpes dannelse, antages jordens overflade at være dækket af vand med spredte, aktive vulkaner, som materialet viser. Vulkanerne havde oprindelig en basaltisk sammensætning, for derefter at ændre sig til mere andesitisk lavasammensætning, d.v.s. med et større kiselsyreindhold på grund af en delvis genopsmeltning af vulkanernes dybeste rødder.

Middelhavet, som vi alle betragter som vor kulturs vugge, har igennem millioner af år gennemgået de voldsomste geologiske forandringer, på dramatisk vis. Jordskorpens bevægelser, som er særdeles aktive i dag og fortsat vil være det fremover, har dannet den smukkeste natur, som et resultat af ekstremt stærke kræfter fra jordens indre.
Af de henimod 1 million jordskælv – rystelser, der forekommer på vores jordklode hvert eneste år, tegner hele Middelhavsområdet sig for de ca. 100.000, hvoraf de godt 200 kan mærkes af mennesker, og nogle få forvolder skade af betydning. Jordskælv og vulkaner er et resultat af de varmebevægelser, der finder sted i jordens kappe, og for at forstå disse processer, er vi nødt til at gå helt tilbage til jordens skabelse sammen med det øvrige solsystem for godt 4,6 milliarder år siden. Jorden, (lat. Tellus), den tredjeinderste planet i solsystemet er dannet samtidig med de øvrige planeter.
En roterende sky af gas og støv, påvirket af ydre begivenheder gjorde, at den blev ustabil og faldt sammen under sin egen tyngde. Man ved ikke med sikkerhed, hvad det var for forhold, der forårsagede sammenfaldets start, men det mest sandsynlige er, at en nærliggende stjerne eksploderede som supernova.
Støv – og gasskyen blev hurtigt delt op i koncentriske ringe, af hvilke de enkelte planeter dannedes. Støvet samledes først til mindre klumper på ca.en meters størrelse, som derefter blev tiltrukket af hinandens tyngdekraft; de største opslugte langsomt de mindre, indtil kun én var tilbage inden for hvert bånd i Nebulaen(Nebula betyder teori om solsystemets dannelse af en tågemasse). På denne måde “støvsugede” Jorden nebulaen for materiale. Under samlingen af Jorden blev der frigivet megen energi, der omdannedes til varme. Det meste af denne varme gik først tabt i form af stråling til rummet, men lidt af den blev fanget i den voksende jordklode og bidrog til dens videre opvarmning.
Efterhånden som temperaturen steg i Jorden, var de små metalkorn det første materiale, der smeltede. Det smeltede metal søgte ned mod Jordens centrum på grund af sin høje massefylde, og ved denne proces blev der frigivet ny varmeenergi. Denne gang kunne energien ikke undslippe, men blev igen årsag til yderligere opvarmning. Da processen var forløbet til ende, bestod Jordens kerne af en jern-nikkel-legering, mens silikaterne lå øverst og udgjorde kappen, der havde lagt sig uden om jordens kerne.
Inden for de første få hundrede millioner år dannedes en skorpe ved en delvis smeltning af den øvre jordkappe. Den lagde sig som en slags slagge uden på kappen og bestod formodentlig af basaltlava som før omtalt. Den nydannede skorpe blev dog hele tiden ødelagt ved det voldsomme bombardement af jordoverfladen med asteroide- og kometmateriale fra rummet. Først da dette ophørte senere hen, blev en mere stabil jordskorpe dannet. En egentlig kontinentskorpe blev formentlig dannet ved en delvis smeltning af basaltskorpen på steder, hvor temperaturen var særlig høj.
Med dannelsen af kerne, kappe og skorpe skete der en adskillelse af grundstofferne. Grundstofferne af silikat og oxidmineraler blev koncentreret i kappen og i skorpen, mens de opløselige grundstoffer søgte ind til kernen. De flygtige grundstoffer blev sandsynligvis koncentreret i hydrosfæren(havet)og atmosfæren i løbet af få hundrede millioner år.
På et senere tidspunkt begyndte den indre, faste kerne at dannes ved krystallisation, d.v.s. ændring på grund af temperatur- og trykforhold, en proces, der endnu ikke er afsluttet. Krystallisationsprocessen frigiver energi i form af varme, der sammen med den varme, som frigøres fra henfaldet af de langlivede radioaktive isotoper (atomkerner) i kappe og skorpe gør, at jordens kappe til stadighed bevæger sig i en langsom og sej flytning af varmebevægelse(varmestrømninger), som holder pladetektonikken på Jordens overflade i gang den dag i dag.
Jordens opbygning og størrelse bevirker, at dens øvre del opfører sig som en skorpe, lithosfæren (d.v.s. stive), der bevæger sig oven på et blødere lag, asthenosfæren (d.v.s. bløde), i den øverste del af kappen.
Skorpen og den øverste del af kappen er altså stiv og betegnes lithosfæren. Denne er få km tyk ved midtoceanryggene, men tykkelsen vokser væk fra disse til mere end 150 km under de ældste dele af kontinenterne. Lithosfæren er opdelt i et antal plader, der bevæger sig i forhold til hinanden.
Under lithosfæren ligger asthenosfæren eller det bløde lag. Grænsen markeres af et svagt fald i jordskælvsbølgernes hastighed, hvilket skyldes, at kappen er så varm, at den indeholder dråber af smeltet kappemateriale eller vand, hvilket bremser jordskælvsbølger. Asthenosfæren forandrer form på grund af indholdet af flydende materiale, og konvektionsstrømme menes her i dag at være drivkraften til lithosfærepladernes bevægelser.
Disse såkaldte pladetektoniske bevægelser holdes i gang af konvektionsstrømme i kappen, der igen skyldes varmeafgivelsen fra Jordens kerne, som er udviklet ved nedbrydning af kappens indhold af radioaktive grundstoffer, især uran, thorium og kalium. Jorden er således en geologisk aktiv planet i modsætning til naboplaneterne, Venus og Mars, samt Månen, hvor de geologiske processer er ophørt.
Jorden adskiller sig også fra de andre planeter ved at have overfladevand, hydrosfæren. Tilstedeværelse af frit vand skyldes, at Jordens tyngdefelt er så kraftigt, at det kan tilbageholde det vand, der er frigivet ved indre processer eller tilført af kometer og asteroidemateriale, og at Jorden ligger så langt fra Solen, at vandet ikke fordamper. Jorden har også kunnet fastholde en atmosfære, hvis drivhuseffekt bevirker, at overfladetemperaturen er den, vi kender. Uden atmosfæren ville Jordens gennemsnitstemperatur være helt anderledes.
Konvektionsstrømme i den elektrisk ledende, flydende del af kernen anses for at være årsag til Jordens magnetiske felt.
I grænsen mellem kappen og kernen findes en ca. 200 km tyk zone, hvori der sker kraftige ændringer i jordskælvsbølgernes hastighed. Dette kan evt. repræsentere en zone, som består af materiale med en massefylde, der ligger mellem massefylderne for kernen og kappen. Grænsen mellem kappe og kerne menes at have et uregelmæssigt forløb. Ligesom jernmeteoritter består Jordens kerne sandsynligvis af jern-nikkel-legeringer, som indeholder cobalt, platinmetallerne, svovl og oxygen.
Jorden er omgivet af vand og luft, hydrosfæren og atmosfæren. En del af disses indhold af vand, kuldioxid og nitrogen er frigivet fra Jorden i forbindelse med vulkanske processer. Der foregår til stadighed en sådan frigivelse af gasser, men beregninger viser, at dannelsen af hydro- og atmosfærer kræver en kraftigere tilførsel, end den der nu foregår, hvilket kan have fundet sted i jordklodens allerførste tid, da kappen var smeltet. Man formoder imidlertid også, at vand kan være tilført udefra af kometer og asteroider, som er stødt ind i Jorden i løbet af dens tidligste historie. Temperaturen stiger med dybden i jorden. Det skyldes at der, som før omtalt, frigives varme i Jordens indre ved henfald af radioaktive isotoper og ved krystallisation af den flydende kerne. Denne varme transporteres til overfladen og afgives i sidste ende til Universet ved varmestråling. I den øverste del af Jordens kappe, asthenosfæren, transporteres varmen ved konvektion, altså hvor det varme kappemateriale stiger opad, afgiver det en del af sin varme nær jordoverfladen, hvorefter det atter synker tilbage i dybet. I Jordens centrum anslås temperaturen til 6000-7000 °C. Ved grænsen mellem kerne og kappe er den ca. 4000 °C, ved bunden af lithosfæren ca. 1300 °C og i bunden af skorpen ca. 350-400 °C.
Jordens rotationsakse skærer jordoverfladen i hhv. den geografiske nord- og sydpol.
De magnetiske poler er i modsætning hertil ikke stationære og ligger i dag forskudt i forhold til de geografiske. Nær Sverdrup Island i Nord-Canada ligger den magnetiske nordpol (i geografi kaldes den sådan, selvom den magnetisk set er sydpol), og i havet ved Antarktis findes den magnetiske sydpol. I århundreder er magnetfeltets retning og størrelse blevet registreret af søfarende og på magnetiske observatorier på landjorden. I nyere tid er disse blevet suppleret af målinger fra satellitter. Ifølge disse stammer 95% af Jordens magnetfelt fra Jordens dybe indre og ligner feltet omkring en stangmagnet, et såkaldt dipolfelt. Jordens magnetfelt er kraftigt. Den eneste mulige forklaring på dette er, at det dannes og opretholdes af et system af elektriske strømme i den ydre del af Jordens jern-nikkel-kerne. Et sådant system af elektriske strømme ville imidlertid dø ud i løbet af nogle få tusinde år på grund af den elektriske modstand i kernen, hvis ikke strømmen blev opretholdt af en vedvarende energikilde. Den mest sandsynlige energikilde er konvektion i kernen: Varmt og let materiale ved den indre kerne stiger op og afkøles nær kerneoverfladen, hvor det igen synker ned. Når materialet således tvinges til at bevæge sig i magnetfeltet, opstår der elektriske strømme, og disse strømme producerer det magnetiske felt.
Undersøgelser af magnetiseringen af bjergarter har vist, at jordens magnetfelt har eksisteret i millioner af år, men langtfra været konstant gennem tiderne. Tværtimod viser Jordens historie talrige skift, hvor den magnetiske nordpol og sydpol bytter plads. Disse polskift forekommer med stærkt uregelmæssige mellemrum, som vi endnu ikke har nogen fyldestgørende forklaring på.

”Jorden er enestående ved at være det eneste kendte sted i Solsystemet, hvor der findes liv. Jordens liv er betinget af en kombination af heldige omstændigheder: Jordklodens opbygning og størrelse, afstanden til solsystemets varmekilde, Solen, og placeringen mellem systemets to største tyngdefelter, Solens og Jupiters”.

Jorden blev dannet sammen med det øvrige solsystem ved samling af en roterende sky af gas og støv for omkring 4,5 milliarder år siden. Temperaturen i jordens indre steg hurtigt, bl.a. på grund af varmeudvikling ved radioaktive processer. Opvarmningen resulterede i kraftig vulkansk aktivitet, og jordens overflade af basaltisk,d.v.s. mørk calciumrig lava med et forholdsvis lavt kiselsyreindhold.
Kiselsyre er også en betegnelse for siliciumdioxid – SiO2 metalilte.
Langsomt, ved gentagne opsmeltninger af allerede størknet lava, opstod de første, små kontinenter med kerner af granit og gnejs. Samtidig var overfladen udsat for et kraftigt bombardement af meteoriter. Bortset fra enkelte mineralkorn af det meget robuste mineral, zinkon (indlejret i flere hundrede millioner år yngre sandsten), er intet materiale bevaret fra denne ældste del af jordens historie, der kaldes den “Hadeiske” (efter Hades – grækernes Helvede). Efter den første jordskorpes dannelse, antages jordens overflade at være dækket af vand med spredte, aktive vulkaner, som materialet viser. Vulkanerne havde oprindelig en basaltisk sammensætning, for derefter at ændre sig til mere andesitisk lavasammensætning, d.v.s. med et større kiselsyreindhold på grund af en delvis genopsmeltning af vulkanernes dybeste rødder.

Middelhavet, som vi alle betragter som vor kulturs vugge, har igennem millioner af år gennemgået de voldsomste geologiske forandringer, på dramatisk vis. Jordskorpens bevægelser, som er særdeles aktive i dag og fortsat vil være det fremover, har dannet den smukkeste natur, som et resultat af ekstremt stærke kræfter fra jordens indre.
Af de henimod 1 million jordskælv – rystelser, der forekommer på vores jordklode hvert eneste år, tegner hele Middelhavsområdet sig for de ca. 100.000, hvoraf de godt 200 kan mærkes af mennesker, og nogle få forvolder skade af betydning. Jordskælv og vulkaner er et resultat af de varmebevægelser, der finder sted i jordens kappe, og for at forstå disse processer, er vi nødt til at gå helt tilbage til jordens skabelse sammen med det øvrige solsystem for godt 4,6 milliarder år siden. Jorden, (lat. Tellus), den tredjeinderste planet i solsystemet er dannet samtidig med de øvrige planeter.
En roterende sky af gas og støv, påvirket af ydre begivenheder gjorde, at den blev ustabil og faldt sammen under sin egen tyngde. Man ved ikke med sikkerhed, hvad det var for forhold, der forårsagede sammenfaldets start, men det mest sandsynlige er, at en nærliggende stjerne eksploderede som supernova.
Støv – og gasskyen blev hurtigt delt op i koncentriske ringe, af hvilke de enkelte planeter dannedes. Støvet samledes først til mindre klumper på ca.en meters størrelse, som derefter blev tiltrukket af hinandens tyngdekraft; de største opslugte langsomt de mindre, indtil kun én var tilbage inden for hvert bånd i Nebulaen(Nebula betyder teori om solsystemets dannelse af en tågemasse). På denne måde “støvsugede” Jorden nebulaen for materiale. Under samlingen af Jorden blev der frigivet megen energi, der omdannedes til varme. Det meste af denne varme gik først tabt i form af stråling til rummet, men lidt af den blev fanget i den voksende jordklode og bidrog til dens videre opvarmning.
Efterhånden som temperaturen steg i Jorden, var de små metalkorn det første materiale, der smeltede. Det smeltede metal søgte ned mod Jordens centrum på grund af sin høje massefylde, og ved denne proces blev der frigivet ny varmeenergi. Denne gang kunne energien ikke undslippe, men blev igen årsag til yderligere opvarmning. Da processen var forløbet til ende, bestod Jordens kerne af en jern-nikkel-legering, mens silikaterne lå øverst og udgjorde kappen, der havde lagt sig uden om jordens kerne.
Inden for de første få hundrede millioner år dannedes en skorpe ved en delvis smeltning af den øvre jordkappe. Den lagde sig som en slags slagge uden på kappen og bestod formodentlig af basaltlava som før omtalt. Den nydannede skorpe blev dog hele tiden ødelagt ved det voldsomme bombardement af jordoverfladen med asteroide- og kometmateriale fra rummet. Først da dette ophørte senere hen, blev en mere stabil jordskorpe dannet. En egentlig kontinentskorpe blev formentlig dannet ved en delvis smeltning af basaltskorpen på steder, hvor temperaturen var særlig høj.
Med dannelsen af kerne, kappe og skorpe skete der en adskillelse af grundstofferne. Grundstofferne af silikat og oxidmineraler blev koncentreret i kappen og i skorpen, mens de opløselige grundstoffer søgte ind til kernen. De flygtige grundstoffer blev sandsynligvis koncentreret i hydrosfæren(havet)og atmosfæren i løbet af få hundrede millioner år.
På et senere tidspunkt begyndte den indre, faste kerne at dannes ved krystallisation, d.v.s. ændring på grund af temperatur- og trykforhold, en proces, der endnu ikke er afsluttet. Krystallisationsprocessen frigiver energi i form af varme, der sammen med den varme, som frigøres fra henfaldet af de langlivede radioaktive isotoper (atomkerner) i kappe og skorpe gør, at jordens kappe til stadighed bevæger sig i en langsom og sej flytning af varmebevægelse(varmestrømninger), som holder pladetektonikken på Jordens overflade i gang den dag i dag.
Jordens opbygning og størrelse bevirker, at dens øvre del opfører sig som en skorpe, lithosfæren (d.v.s. stive), der bevæger sig oven på et blødere lag, asthenosfæren (d.v.s. bløde), i den øverste del af kappen.
Skorpen og den øverste del af kappen er altså stiv og betegnes lithosfæren. Denne er få km tyk ved midtoceanryggene, men tykkelsen vokser væk fra disse til mere end 150 km under de ældste dele af kontinenterne. Lithosfæren er opdelt i et antal plader, der bevæger sig i forhold til hinanden.
Under lithosfæren ligger asthenosfæren eller det bløde lag. Grænsen markeres af et svagt fald i jordskælvsbølgernes hastighed, hvilket skyldes, at kappen er så varm, at den indeholder dråber af smeltet kappemateriale eller vand, hvilket bremser jordskælvsbølger. Asthenosfæren forandrer form på grund af indholdet af flydende materiale, og konvektionsstrømme menes her i dag at være drivkraften til lithosfærepladernes bevægelser.
Disse såkaldte pladetektoniske bevægelser holdes i gang af konvektionsstrømme i kappen, der igen skyldes varmeafgivelsen fra Jordens kerne, som er udviklet ved nedbrydning af kappens indhold af radioaktive grundstoffer, især uran, thorium og kalium. Jorden er således en geologisk aktiv planet i modsætning til naboplaneterne, Venus og Mars, samt Månen, hvor de geologiske processer er ophørt.
Jorden adskiller sig også fra de andre planeter ved at have overfladevand, hydrosfæren. Tilstedeværelse af frit vand skyldes, at Jordens tyngdefelt er så kraftigt, at det kan tilbageholde det vand, der er frigivet ved indre processer eller tilført af kometer og asteroidemateriale, og at Jorden ligger så langt fra Solen, at vandet ikke fordamper. Jorden har også kunnet fastholde en atmosfære, hvis drivhuseffekt bevirker, at overfladetemperaturen er den, vi kender. Uden atmosfæren ville Jordens gennemsnitstemperatur være helt anderledes.
Konvektionsstrømme i den elektrisk ledende, flydende del af kernen anses for at være årsag til Jordens magnetiske felt.
I grænsen mellem kappen og kernen findes en ca. 200 km tyk zone, hvori der sker kraftige ændringer i jordskælvsbølgernes hastighed. Dette kan evt. repræsentere en zone, som består af materiale med en massefylde, der ligger mellem massefylderne for kernen og kappen. Grænsen mellem kappe og kerne menes at have et uregelmæssigt forløb. Ligesom jernmeteoritter består Jordens kerne sandsynligvis af jern-nikkel-legeringer, som indeholder cobalt, platinmetallerne, svovl og oxygen.
Jorden er omgivet af vand og luft, hydrosfæren og atmosfæren. En del af disses indhold af vand, kuldioxid og nitrogen er frigivet fra Jorden i forbindelse med vulkanske processer. Der foregår til stadighed en sådan frigivelse af gasser, men beregninger viser, at dannelsen af hydro- og atmosfærer kræver en kraftigere tilførsel, end den der nu foregår, hvilket kan have fundet sted i jordklodens allerførste tid, da kappen var smeltet. Man formoder imidlertid også, at vand kan være tilført udefra af kometer og asteroider, som er stødt ind i Jorden i løbet af dens tidligste historie. Temperaturen stiger med dybden i jorden. Det skyldes at der, som før omtalt, frigives varme i Jordens indre ved henfald af radioaktive isotoper og ved krystallisation af den flydende kerne. Denne varme transporteres til overfladen og afgives i sidste ende til Universet ved varmestråling. I den øverste del af Jordens kappe, asthenosfæren, transporteres varmen ved konvektion, altså hvor det varme kappemateriale stiger opad, afgiver det en del af sin varme nær jordoverfladen, hvorefter det atter synker tilbage i dybet. I Jordens centrum anslås temperaturen til 6000-7000 °C. Ved grænsen mellem kerne og kappe er den ca. 4000 °C, ved bunden af lithosfæren ca. 1300 °C og i bunden af skorpen ca. 350-400 °C.
Jordens rotationsakse skærer jordoverfladen i hhv. den geografiske nord- og sydpol.
De magnetiske poler er i modsætning hertil ikke stationære og ligger i dag forskudt i forhold til de geografiske. Nær Sverdrup Island i Nord-Canada ligger den magnetiske nordpol (i geografi kaldes den sådan, selvom den magnetisk set er sydpol), og i havet ved Antarktis findes den magnetiske sydpol. I århundreder er magnetfeltets retning og størrelse blevet registreret af søfarende og på magnetiske observatorier på landjorden. I nyere tid er disse blevet suppleret af målinger fra satellitter. Ifølge disse stammer 95% af Jordens magnetfelt fra Jordens dybe indre og ligner feltet omkring en stangmagnet, et såkaldt dipolfelt. Jordens magnetfelt er kraftigt. Den eneste mulige forklaring på dette er, at det dannes og opretholdes af et system af elektriske strømme i den ydre del af Jordens jern-nikkel-kerne. Et sådant system af elektriske strømme ville imidlertid dø ud i løbet af nogle få tusinde år på grund af den elektriske modstand i kernen, hvis ikke strømmen blev opretholdt af en vedvarende energikilde. Den mest sandsynlige energikilde er konvektion i kernen: Varmt og let materiale ved den indre kerne stiger op og afkøles nær kerneoverfladen, hvor det igen synker ned. Når materialet således tvinges til at bevæge sig i magnetfeltet, opstår der elektriske strømme, og disse strømme producerer det magnetiske felt.
Undersøgelser af magnetiseringen af bjergarter har vist, at jordens magnetfelt har eksisteret i millioner af år, men langtfra været konstant gennem tiderne. Tværtimod viser Jordens historie talrige skift, hvor den magnetiske nordpol og sydpol bytter plads. Disse polskift forekommer med stærkt uregelmæssige mellemrum, som vi endnu ikke har nogen fyldestgørende forklaring på.