Jorden: toppen længst fra dens centrum er ikke Everest

Jorden: toppen længst fra dens centrum er ikke Everest

Stå på toppen af Mount Everest, og du er, efter den gængse målestok, så højt oppe, som man overhovedet kan komme. Men bestig i stedet Chimborazo i Ecuador, og du ender 6.384,4 km fra Jordens centrum — længere ude end Everest, fordi Jorden selv buler ud til din fordel. Jordens rotation flader planeten ud ved polerne og udvider den ved ækvator, hvilket lægger hele 43 km til Jordens diameter der i forhold til fra pol til pol. Selv den dybeste grav og det højeste bjerg gør stort set ingen forskel i forhold til denne udbuling: Mariana-graven reducerer planetens gennemsnitlige radius med blot 0,17%, og Everest lægger kun 0,14% til igen.

Jorden ser statisk ud på et fotografi, men næsten intet ved den står stille. Dens jordskorpe splittes, glider og opsluges igen af kappen efter en tidsplan, der måles i titusinder af millioner af år. Dens indre er varmt nok til at smelte klipper og koldt nok til at holde en fast inderkerne. Dens magnetfelt, som svækkes stille og roligt, mens du læser dette, er det eneste, der står mellem atmosfæren og en himmel fuld af ufiltreret solvind. Selv planetens afslutning er allerede skitseret, på en tidslinje målt i milliarder af år.

Ikke helt rund og ikke helt stillestående

Udbulingen er kun den mest tydelige måde, Jorden afviger fra en perfekt kugle. Rotationen strækker planeten ud til en ellipsoide, og det er samspillet mellem tyngdekraft og rotation, der afgør, hvornår spørgsmålene "længst fra centrum" og "højest over havets overflade" ikke længere er det samme spørgsmål — og netop derfor vinder Chimborazo, som ikke er tæt på verdens højeste bjerge, alligevel en kategori, Everest ikke kan røre.

Under denne form er selve overfladen kun midlertidig. Den ældste oceaniske jordskorpe på Jorden, som findes i den vestlige Stillehav, er kun omkring 200 millioner år gammel — ung i forhold til planeten selv. Kontinentalskorpen holder sig langt bedre: den ældste daterede kontinentalskorpe er 4.030 millioner år gammel, og zirkonkrystaller er bevaret fra skorpe helt op til 4.400 millioner år gammel. Havbunden er i praksis engangsmateriale, der konstant skabes ved bjergkæder under havet og ødelægges i subduktionszoner, mens rester af kontinenter kan bestå i næsten hele planetens levetid.

En måne født af en katastrofal kollision

Jordens overflade skiftede ikke bare gradvist til sin nuværende form — nogle af planetens mest afgørende træk kan spores tilbage til en enkelt katastrofal begivenhed. Den fremherskende hypotese om Månens oprindelse er, at et objekt i Mars' størrelse kaldet Theia, med omkring 10% af Jordens masse, kolliderede med den unge Jord, og at Månen dannedes af de brudstykker, som sammenstødet slyngede ud. Et objekt med omkring en tiendedel af Jordens egen masse, der smadrer ind i den nydannede planet, er ikke en spagfærdig start på en naturlig satellits tilværelse.

Jorden kom sig forbløffende hurtigt efter denne vold, i hvert fald på geologiske tidsskalaer. Zirkonkorn fra Vestaustralien, dateret så langt tilbage som 4,4 milliarder år, viser, at kontinentalskorpe og flydende vand allerede fandtes blot 140-160 millioner år efter Jordens tilblivelse. En planet, der lige havde optaget et nedslag i Mars' størrelse, var allerede ved at opbygge fast grund og samle flydende vand inden for et geologisk blink af et øje.

En jordskorpe, der aldrig holder op med at bevæge sig

Denne omrøring sker i et tempo, det er let at undervurdere. Tektoniske plader kryber frem med nogenlunde samme hastighed som en negls vækst — 10 til 40 mm om året — ved Den Midtatlantiske Ryg, og med hårvækst-hastighed, omkring 160 mm om året, for Nazca-pladen. Blandt de hurtigste bevægelser overhovedet rykker Cocos-pladen 75 mm om året, og Stillehavspladen 52-69 mm om året. Intet af det lyder dramatisk på en menneskelig tidsskala, men over 200 millioner år er selv en negls vækst-hastighed nok til at åbne og lukke hele oceaner.

Kort over Jordens vigtigste tektoniske plader
Jordens vigtigste tektoniske plader, kortlagt af USGS. Foto: Kort: USGS Beskrivelse: Muriel Gottrop~commonswiki, public domain, via Wikimedia Commons

Denne tålmodige bevægelse er også årsagen til, at Jordens overflade konstant genbruges, mens de kontinenter, den bærer, driver næsten uændret gennem milliarder af år — to meget forskellige klokker, der tikker inde i den samme planet.

Et skjold, der allerede svækkes

Pladetektonik er ikke den eneste langsomme proces, der former Jordens levevilkår. Planetens magnetfelt var etableret senest 3,5 milliarder år siden, på et tidspunkt hvor solvinden var omkring 100 gange stærkere end i dag. Man mener, at dette felt forhindrede den unge atmosfære i at blive fuldstændig blæst væk — hvilket sandsynligvis er, hvad der skete med Mars' atmosfære.

Skjoldet er heller ikke statisk. Jordens magnetiske dipolmoment svækkes i øjeblikket med næsten 6% per århundrede, selv om det stadig er stærkere end sit langsigtede gennemsnit. Der har tidligere været polvendinger: den seneste fuldstændige polvending fandt sted for omkring 700.000 år siden. Et felt, der kan svækkes med enkeltcifrede procenter per århundrede og af og til vende sin polaritet helt om, gør et langt mindre stabilt arbejde med at beskytte planeten, end udtrykket "usynligt kraftfelt" antyder.

En magnetisk boble, der er større end den ser ud

Zoom ud fra overfladen, og feltets egentlige form kommer til syne: en boble omkring hele planeten, klemt sammen på den side, der vender mod Solen. Solvindens tryk komprimerer denne solvendte side ned til omkring 65.000 km, og længere ude ligger boveslaget — den stødbølge, hvor solvinden først rammer feltet — omkring 90.000 km fra Jorden, og det er kun omkring 17 km tykt.

Kunstners illustration af Jordens magnetosfære, der afleder solvinden
En kunstners illustration af Jordens magnetosfære. Foto: NASA, public domain, via Wikimedia Commons

Jordens magnetosfære føles enorm fra jordoverfladen, men i planetær målestok er den ganske beskeden. Jupiters magnetosfære er en størrelsesorden stærkere end Jordens, og dens magnetiske moment er omkring 18.000 gange større. Boblen, der stille og roligt beskytter hver satellit og astronaut i det nære rum omkring Jorden, ville være en afrundingsfejl i forhold til Jupiters.

Ildstedet i midten

Intet af dette — jordskorpen, feltet, atmosfæren — ville findes uden varmen, der driver det fra indersiden. I Jordens centrum kan temperaturen nå op til 6.000°C, og trykket kan nå op til 360 GPa, omkring 52 millioner psi. Al den varme skal et sted hen: Jorden udstråler konstant energi fra sit indre ud i rummet, et globalt samlet tal på 4,42×10^13 watt, eller et gennemsnit på 87 milliwatt for hver kvadratmeter overflade.

Kunstners koncept, der sammenligner det indre af Jorden, Mars og Månen
Et kunstnerkoncept, der sammenligner det indre af Jorden, Mars og Månen. Foto: NASA/JPL-Caltech, public domain, via Wikimedia Commons

Det er et beskedent tal per kvadratmeter — man ville aldrig kunne mærke det, hvis man stod udenfor — men ganget op over hele planeten er det den samme motor, der driver konvektionen i kappen, holder yderkernen flydende og i sidste ende driver det magnetfelt, der beskytter alt ovenover.

En baneledsager, ingen taler om

Jorden har ikke kun én måne; den har også mere stilfærdige rejsefæller, som de fleste mennesker aldrig hører om. En trojansk asteroide, kaldet 2010 TK7, librerer omkring Lagrange-punktet L4 — et tyngdemæssigt stabilt sted, der ligger foran Jorden på dens bane om Solen.

Det er en påmindelse om, at "at kredse om Jorden" og "at kredse om Solen sammen med Jorden" ikke er den samme kategori, og at nabolaget lige omkring vores planet er mere tætpakket — og mærkeligere — end den ene, velkendte måne antyder.

En udløbsdato, milliarder af år ude i fremtiden

Alt, hvad der er beskrevet indtil nu, forudsætter en Sol, der opfører sig, som den gør i dag, og den forudsætning har en udløbsdato. Solen bliver gradvist lysere: dens lysstyrke vil stige 10% over de næste 1,1 milliarder år og 40% over de næste 3,5 milliarder år. Det er ikke en mindre justering. Når Solen bliver lysere, kan Jordens gennemsnitstemperatur nå op til 100°C inden for 1,5 milliarder år, og alt havvandet kan fordampe og gå tabt til rummet inden for anslået 1,6 til 3 milliarder år.

Den sidste akt kommer endnu senere. Om omkring 5 milliarder år vil Solen svulme op til en rød gigant og udvide sig til omkring 1 AU — cirka 250 gange sin nuværende radius. Lang tid før det sker, vil havvandet, som først blev påvist i de 4,4 milliarder år gamle australske zirkonkorn, allerede være væk. Jordens langsomme processer — genbrug af jordskorpen, svækkelsen af feltet, afkølingen af det indre — kæmper i sidste ende alle mod en meget større, lige så langsom klokke.

Kilder