Jorden består af tre forskellige dele. Yderst har vi jordskorpen, som vi går ovenpå og kender. Jordens skorpe er opbygget af bjergarter med et stort indhold af Silicium – kisel – hvilket gør den forholdsvis let. Den er ca. 10 – 60 kilometer tyk.

Derunder har vi kappen, der udgør 75 – 80% af hele jordens masse og nærmest plastisk i det. Den består af bjergarter med mindre indhold af silicium og har en større massefylde end skorpen. Det er strømbevægelser af varme i jordens kappe, der styrer de fleste geologiske processer, bl.a. dannelse af bjergkæder – oceaner og vulkaner ved kontinentalforskydningerne.

Kernen består af metallerne jern og nikkel, i den ydre i flydende form og den indre fast.

Lithosfæren(stive) er den yderste stabile del af jorden, skorpen, som består af de tektoniske plader, som forskydes i forhold til hinanden. Lithosfæren består af selve skorpen og den yderste faste del af kappen ned til dybder af ca. 100 kilometer under oceanerne og 50 – 400 kilometer under kontinenterne. Derunder har i astenosfæren(uden styrke), som er lidt plastisk i det, nærmest som en slags sirup.

Undersøgelser viser, at jordens magnetfelt befinder sig i den ydre flydende jordkerne.Det dannes og opretholdes af kraftige elektriske strømme. Hvis ikke der var modstand i den indre faste del af kernen, ville systemet uddø, men konvektionen i den ydre kerne holdes igang ved, at varmt materiale stiger opad og det koldere synker ned, altså en slags dynamo eller kraftfelt. Jordens indre kerne er at betragte som en slags atomreaktor af uran – plutonium, der varmer og giver energi til den flydende ydre kerne. Faktisk er jordens kerne afgørende for alt levende liv på jorden. Uden jordens magnetfelt i den ydre flydende jordkerne, ville vores planet ligge ubeskyttet hen mod radioaktivt angreb fra verdensrummet. Akkurat som vores naboplanet Mars. Så mineralkorn i lava fungerer som kompasnåle og magnetiske databaser, hvor vi kan aflæse, at de magnetiske poler har skiftet plads ca. 170 gange i jordens historie. Sydpolen og Nordpolen er vendt.

Vi har lært meget nyt om jordens indre i de seneste år men har stadig nyt at lære…

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.

Store stærke kræfter er gemt i jordens indre. Vi lever på nåde af jordens glødende kerne. Den har kræfter til at give liv og tage liv. Lever vi også på lånt tid?

Selve vores jord blev dannet for ca. 4,6 milliarder år siden,
idet sten og støv samlede sig til en hed planet. Ca. 800 millioner år efter jordens fødsel stilnede meteorstormen af og tillod jorden at danne de ældste kontinenter.

I 1999 fandt man på Grønland den ældste form for livstegn – bitte små partikler af organisk stof , opstået af alger, 3,7 milliarder år gamle. Alger, som hjalp til med at kontrollere livet og klimaet, så livet på jorden kan udvikles til et beboeligt sted. Når algerne døde, sank de ned og lagde sig som et ligklæde på havbunden, hvor de blev omdannet til kulstof. Disse alger har sikkert ved deres stofskifte via sollyset kunnet omdanne kuldioxid og vand til ilt og heraf organiske stoffer.

Kemiske analyser fremskaffet via laboratorieundersøgelser viser, at der var liv på jorden for 3,7 milliarder år siden. Vandet i oceanerne opstod sikkert i jordens barndom ved vulkanernes udspyning af kuldioxid, vanddampe og kvælstoffer. Ca, 200 millioner år efter jordens fødsel, var overfladen så kold, at at regnvandet samledes på overfladen, og de første oceaner blev dannet. Jorden har en radius på 6370 kilometer.

Inderst i vores planet har vi kernen i ca. 5000 – 6000 kilometers dybde. Den er fast og indeholder jern og nikkel. Ca. 5000 graders Celsius og på grund af det enorme tryk udenom er den fast. Det var den danske seismolog Inge Lehmann, der i 1936 opdagede, at jordens indre kerne må være fast, idet seismiske bølger(jordskælv/rystelser) passerer hurtigere gennem en fast end flydende masse.

Derefter har vi den ydre jordkerne fra ca. 3000 – 5000 kilometers dybde, der også består af jern og nikkel, men da trykket ikke er så stort her, er den flydende, hvilket bevirker, at der her foregår store strømbevægelser – og dette er igen årsag til jordens magnetfelt. Strømbevægelserne i magnetfeltet er atter drivkraften i de langsomme varmeprocesser i den omgivende kappe.

Kappen er ca. 3000 kilometer tyk og ikke rigtig flydende, men varm og i stand til at bevæge sig langsomt, og denne bevægelse er drivkraften bag den pladetektoniske virksomhed, som vi oplever på jordens overflade. Kappen består af Silicium(kisel)ilt, magnesium, jern, aluminium og calcium i forskellig sammenhæng.

Herefter Asthenosfæren(uden styrke), som er delvis smeltet.

Endelig Lithosfæren(med styrke)eller jordskorpen, som vi går og bor ovenpå og består af både kontinenter og havbund. Den har en tykkelse på fra få kilometer på havbunden til flere hundrede kilometer under kontinenterne. Den er delt op i 8 store og en række mindre stive plader, som bevæger sig i forhold til hinanden. Disse bevægelser foregår lidt forskelligt, men generelt med en fart fra 1 – 11 centimeter om året.

I kappen sker der bevægelser, som stammer fra den energi, der går helt tilbage fra dels jordens dannelse ved frigivelse af radioaktivt henfald, og energien skaber bevægelser i kappen som konvektionsceller, hvor varmen stiger til vejrs, hvilket opbygger spændinger i kontinentalpladerne, der til sidst resulterer i jordskælv og vulkanudbrud. Hver gang pladen rykker lidt på grund af de opbyggede spændinger, mærkes det som et jordskælv på jordens overflade. Hvor stort jordskælvet bliver, afhænger af gnidningsmodstanden pladerne imellem og hvor dybt nede bruddet sker og hastigheden af varmestrømningerne i jordens kappe.

Både jordskælv og vulkaner er nok ødelæggende, men må også betragtes som en slags sikkerhedsventil for jordens indre varme, der er hovedårsag til pladebevægelserne med efterfølgende jordskælv, som vi oplever som katastrofer i jordens tæt befolkede områder, og vulkanerne afgiver jordens indre overskudsvarme. Vulkanerne er både ødelæggende og livsgivende. Vi er nu mere af den opfattelse, at det meste af det vand, der er dannet i oceanerne, oprindeligt stammer fra jordens indre og er kommet ud til jordoverfladen i form af vanddamp ved vulkansk aktivitet.
Også vulkanske udbrudsprodukter er frugtbare, fyldt med næringssalte og mineraler.

Vulkanerne nok er skyld i store naturkatastrofer på jorden, men altså også uundværlige for livet på jorden, som vi netop har set. Den første atmosfære er dannet af vanddampe fra vulkanerne og igen medvirkende til atmosfærens indhold af kuldioxid. Uden kuldioxid ingen drivhuseffekt og dermed en kold planet uden liv. Jordens vulkanske aktivitet er en afgørende betingelse for, at livet har kunnet udvikle sig på jorden.

Den indre jordvarme er altså årsag til dannelse af det vand – ilt – luft hvilket giver betingelser for alle former for levende organismer på jorden og i sidste instans også mennesket. Vores indre jordvarme er livsgivende, men tager også liv. Lever vi på lånt tid?…

Vi ved, at enorme katastrofer med jordskælv og vulkaner før har fundet sted på jorden, men er vi nu igen på vej ind i en mere ustabil periode med mere seismisk aktivitet – flere jordskælv og vulkanudbrud?. Det store spørgsmål diskuteres i denne tid af forskere i hele verden gennem medierne. Siden 1946 og frem til nu synes jordskælvsaktiviteten at være tiltagende, men vi må heller ikke glemme, at den stigende befolkningvækst på vores jordklode er skyld i, at mennesker rykkere nærmere og mere ind i risikoområderne i dag end før. Ordet tsunami var et efterhånden glemt ord indtil 2004, hvor Sumatra blev løftet 15 meter i vejret langs en over 1000 kilometer lang undersøisk forkastningszone, der udløse et jordskælv med en energi på 36.000 atombomber og flere hundrede tusinde mennesker mistede livet.

”Den rasende tyr” hos de gamle grækere eller ”Den vrede Gud” hos japanerne for årtusinder siden kaldte man de underjordiske kontintalpladebevægelser, der blev opfattet som et levende væsen dernede i undergrunden.

Vulkaner er altså en slags forbindelsvej mellem jorden indre og overfladen, hvor den gasrige magma dannes ved opstømmende varme i forbindelse med kontinentalpladernes bevægelser og så kan strømme ud på jordens overflade.
Seismiske undersøgelser viser, at der under de fleste virksomme vulkaner findes et magmakammer(indeholdende magma/lava), som ofte har form af et rødvinsglas med forskellig kemisk sammensætning alt afhængigt af, hvor på jorden vulkanen står eller ligger.Magmaet dannes ved lokal opsmeltning i selve jordskorpen eller den øverste del af jordens kappe og i forbindelse med trykfald og varmeopstrømningerne nede fra altså igen i forbindelse med kontinentalpladernes bevægelser. Altsammen et resultat af de varmeopstrømninger, der skyldes jordens magnetfelt og energiudladninger fra jordens kerne. I de Midtoceaniske rygge dannes magmaet tæt på jordens overflade, hvor pladerne trækkes fra hinanden.

Ved store vulkanudbrud slynges enorme mængder af aske og svovldioxid op i atmosfæren og stratosfæren. Her spreder støv og gasskyerne sig. Tidligere troede man, at det var støvet, der påvirkede klimaeffekten. Idag ved vi, at det er svovgasser, som er skyld i temperaturfaldet – alt afhængigt af hvor vulkanudbruddet finder sted på jordkloden, hvor store mængder udbrudsmateriale o.s.v. Også mængder af kuldioxid som drivhusgas kan komme ud og medvirke til den fortsatte drivhuseffekt og igen være påvirke temperaturforholdene på jorden.

Enorme vulkanudbrud slynger enorme mængder aske og svovl op i stratosfæren, og i Grønlands indlandsis kan syre- og askeindholdet ses i isborekernerne gennem århundrederne. Variationer i surhedsgraden(pH-værdien) i isen kan måles, bl.a. ved den syreregn, som er et resultat af svovludslippet i de eksplosive store vulkanudbruds dråbeskyer af svovlsyre.
Også ved sammenligning af mikroskopiske askeprøver fra indlandsisen med aske fra f.eks.vulkanen på Santorini kan man se, at de stammer fra den vulkan. Sammensætningen af grundstoffer i askelagene fra vulkan til vulkan er nemlig forskellig. Man har fundet ud af, at Santorin eksloderede for 3650 år siden og ikke 3500 år siden.
Ikke alle vulkanudbrud på jorden er her registreret eller repræsensteret, og det skyldes, at de dannede dråbeskyer af svovlsyre ikke fordeler sig jævnt over hele jorden, men følger de vinde, som hersker i stratosfæren.

I 1784 mente Benjamin Franklin Paris, at den usædvanlig kolde vinter og ”tørre tåge”, over det meste af Europa, nok stammede fra det enorme lavaudbrud på Island fra Laki i 1783. Han havde mange modstandere, men i dag ved vi han havde ret.

Året 1816 var uden uden sommer i Europa og Amerika. Tamboras udbrud i Indonesien 1815 udslyngede 150 km3 eller 17 millioner tons vulkanske udbrudsprodukter i vejret, og 100.000 mennesker mistede livet. Klimaeffekten gjorde sig gældende over hele den nordlige halvkugle. Høsten slog fejl i Frankrig og i London var temperaturen om sommeren 2 – 3 grader Celsius under det normale. Det sneede i juni måned i Europa og U.S.A. Alle havde glemt Benjamin Franklins forudsigelser 33 år tidligere. Man havde bemærket ejedommelige røde solnedgange over store dele af verden uden at man satte det i forbindelse med Tamboras udbrud.

I 1883 eksploderede vulkanøen Krakatau i Indonesien med et brag, der kunne høres over store dele af Sydøstasien og sendte 18 km3 aske og pimpsten i vejret, og næsten 40.000 mennesker druknede ved den efterfølgende tsunamisbølge. Her begynder den moderne vulkanforskning med en ny æra. Øen Krakatau lå på en befærdet søvej, og både askeskyer og udbrudsfænomener blev betragtet af mange hollændere. Fra begyndelsen af 1980-erne konkluderedes det bl.a., at det som man før havde betragtet som årsag til temperaturfaldet ikke var aske eller støvskyer, men dråber af svovlsyre(aerosoler) i stratosfæren, som tilbagekastede solens stråler og var skyld i en sænkning af temperaturen.

Pinatubos udbrud i 1991 på Filippinerne sendte 5 km3 aske og gasser op i stratosfæren – eller 10 millioner tons aske og 20 millioner tons svovldioxid(SO2) til vejrs og temperaturen faldt op til en halv grad. Her i Danmark kunne man observere farverige solnedgange denne sommer, altsammen en effekt af Pinatubos udbrud.

Svovl er lidt indviklet i forbindelse med vulkanudbrud. Altsammen afhængigt af varme, tryk, mængde af ilt i selve svovlforbindelserne i magmaet. Det kan være opløst i selve den smeltede lava(magma) eller en gasfase, igen afhængigt af dets jernindhold. Jo mere jern, desto mindre svovl. Det har vist sig, at i en underskydningszone, hvor en havbundsplade langsomt skubbes ned og ind under en kontinentalplade, smelter havbundspladen allerede i en dybde af 100 – 150 kilometer, og der opløses 0,5 vægtprocent svovl, hvilket er mere end dobbelt så meget som ellers. Når en vandmættet havbundsplade presses ind og ned under et kontinent nedsættes smeltepunktet, og det nydannede magma stiger til vejrs og danner magmakamre – eller opfylder de magmakamre – krudtkamre – til de vulkaner, som dannes på jordens overflade.

Resultatet er også, at vulkanerne langs en underskydningszone, som f.eks. Stillehavet, i deres eksplosive udbrud ofte udsender mere svovlgasser op i stratosfæren, som igen ved ved kemiske reaktioner danner fine dråber af svovlsyre, dråberskyer, der tilbagekaster en del af solesn varmestråling og dermed sænker temperaturen.
Svovlindholdet må derfor ses som en slags klimatisk nøgleeffekt i et vulkanudbrud, men der er forskel på hvor meget svovl, der er i magmaet og hvor meget magma, der udkastes alt efter hvor stort magmakammeret er. Mt. St. Helens udbrud i 1980 havde
næsten ingen klimatisk effekt på grund af det lave SO2 indhold i asken.

Rummet er et farligt sted, fyldt med dødbringende stråling og meteoroider. Alligevel er vores blå planet tilsyneladende i stand til at flyve gennem denne galaktiske ´skydeban´ forholdsvis uskadt. Hvorfor? Fordi Jorden er beskyttet af et forbløffende ´panser´ – et kraftigt magnetfeldt og en specielt konstrueret atmosfære.

Jordens magnetfeldt stammer fra klodens dybe indre og rækker langt ud i rummet, hvor det danner et usynligt skjold der kaldes magnetosfæren (se billedet foroven). Dette skjold beskytter os, så den kosmiske stråling ikke rammer os med fuld styrke, og skærmer os mod farer fra solen. Blandt disse farer er solvinden, som er en konstant støm af elektrisk ladede partikler, soludbrud eller flares, som på få minutter frigiver energi svarende til energien i milliarder af brintbomber; og koronale masseudkastninger, hvor flere milliarder tons stof fra Solens korona slynges ud i rummet. Både soludbrud og masseudkastninger forårsager kraftigt lysende polarlys (se billedet forneden), et farverigt lysfænomen, som kan ses i den øvre atmosfære nær Jordens magnetiske poler.

Jordens atmosfære er også med til at beskytte vores klode. Stratosfæren, et ydre lag af atmosfæren, indeholder ozon, der er dannet af ilt. Ozon absorberer op til 99 procent af den ultraviolette (UV) stråling fra Solen. Ozonlaget er altså med til at beskytte mange former for liv, herunder mennesker og plankton, mod farlig stråling. Intressant nok er mængden af ozon i stratosfæren ikke konstant, men direkte propotional med den ultraviolette strålings intensitet. Hvilket gør ozonlaget til et dynamisk og effektivt skjold.

Atmosfæren beskytter os også mod et dagligt bombardement af milioner af meteoroider, som kommer ned i Jordens atmosfære, kaldes meteorer og danner et lysende spor.

Jordens skjolde blokerer dog ikke for stråling, som er en nødvendighed for liv, herunder varmestråling og synligt lys. Atmosfæren er desuden med til at fordele varmen på jorden, og om natten virker den som et tæppe der holder igen på varmen.

Jordens atmosfære og magnetfeldt er meterligt designede fænomener, som man endnu ikke ikke forstår fuldt ud. Det samme kan siges om om et andet fænomen på vores klode, nemlig den store mængde vand i flydende form.

Livets væske

Vand er en gåde. Det er både simpelt og komplekst. Hvert vandmolekyle består af blot tre atomer – to brintatomer og et iltatom. Alligevel forstår forskerne stadig ikke fuldt ud den måde vandmolekylerne opfører sig på. Vi ved dog alle at vand er en betingelse for liv. I alt levende udgør vand cirka 80 procent (vægtprocent). Lad os se på blot fem egenskaber ved den fantastiske væske.

Vand kan optage en masse varme uden at dets temperatur stiger væsentligt, og er på den måde med til at regulere klimaet.

Vand udvider sig når det fryser til is, med det resultat, at isen stiger op til vandoverfladen, og danner et isolerende lag. Hvis vand ligesom andre væsker fik en større vægtfylde når den frøs, ville vandet i søer, floder og have fryse nedefra, og alt ville til sidst blive begravet i is!

Vand er meget transparent, og det gør at organismer, der er afhængige af lys, kan overleve på store dybder.

Vand har en overfladespænding, som får dets overflade til at virke som en elastisk membran. Det bevirker at insekter kan bevæge sig på vandet i en sø, og at vand kan danne dråber. Det bidrager også til hårrørsvirkningen, som gør at vand kan stige op i selv de højeste træer.
Vand er det bedste opløsningsmiddel man kender. Ilt, kuldioksid, salt, mineraler og mage andre vigtige stoffer, kan alle opløses i vand.
Nødvendig for Jordens ´klimaanlæg´

Havene dækker cirka 70 procent af jordoverfladen og spiller derfor en fremtrædende rolle i forbindels med reguleringen af klimaet på Jorden. Der er et tæt samspil mellem havene og atmosfæren, idet der sker en konstant udveksling af varme, vand, gasser og bevægelse (mellem vind og bælger). Havene og atmosfæren er også fælles om at transportere varme fra troperne til polerne, og på den måde regulere temperaturen på Jorden. En forudsætning for de fleste organismers overlevelse er, at temperaturerne holder sig inden for det område, hvor vand stadig er flydende. “Det lader til, at Jordens har ramt helt rigtigt,” siger bogen: Rare Earth -Why Complex Life Is Uncommon in the Universe.

Men Jorden er selvfølgelig en virkning, ikke en årsag. Var årsagen ´tilfældig´ eller er den forårsaget af en vis Skaber?