Jorden: Toppen lengst fra jordens sentrum er ikke Everest

Stå på toppen av Mount Everest, og du er, etter vanlig målestokk, så høyt oppe som noen kommer. Men bestig i stedet Chimborazo i Ecuador, og du havner 6 384,4 km fra jordens sentrum - lenger ute enn Everest, fordi jorden selv buler ut til din fordel. Rotasjonen flater planeten ut ved polene og svulmer den opp ved ekvator, og legger til hele 43 km på jordens diameter der, sammenlignet med avstanden fra pol til pol. Selv den dypeste grøften og det høyeste fjellet utgjør knapt noe mot denne utbulingen: Marianergropen reduserer planetens gjennomsnittlige radius med bare 0,17 %, og Everest legger bare til 0,14 % igjen.

Jorden ser statisk ut på et fotografi, men nesten ingenting ved den står stille. Skorpen sprekker, glir og blir svelget tilbake i mantelen etter en tidsplan målt i titalls millioner år. Det indre er varmt nok til å smelte stein og kaldt nok til å opprettholde en fast indre kjerne. Magnetfeltet, som svekkes stille mens du leser dette, er det eneste som står mellom atmosfæren og en himmel full av ufiltrert solvind. Selv planetens slutt er allerede skissert, på en tidslinje som strekker seg over milliarder av år.

Utbulingen er bare den mest åpenbare måten jorden avviker fra en perfekt kule på. Rotasjonen strekker planeten ut til en ellipsoide, og tyngdekraft og rotasjon avgjør sammen når «lengst fra sentrum» og «høyest over havet» slutter å være samme spørsmål - noe som er nøyaktig grunnen til at Chimborazo, langt fra verdens høyeste fjell, likevel vinner i en kategori Everest ikke kan røre.

Under denne formen er selve overflaten forbigående. Den eldste havbunnsskorpen på jorden, funnet i det vestlige Stillehavet, er bare rundt 200 millioner år gammel - ung sammenlignet med planeten selv. Kontinentalskorpen eldes langt bedre: den eldste daterte kontinentalskorpen er 4 030 millioner år gammel, og zirkonkrystaller har overlevd fra skorpe så gammel som 4 400 millioner år. Havbunnen er i praksis engangsbruk, den skapes kontinuerlig ved rygger og ødelegges ved subduksjonssoner, mens rester av kontinenter kan bestå i nesten like lenge som planeten selv.

Jordens overflate endret seg ikke bare gradvis til dagens form - noen av planetens mest karakteristiske trekk kan spores tilbake til en enkelt katastrofal hendelse. Den ledende hypotesen om månens opprinnelse er at et Mars-stort objekt kalt Theia, med rundt 10 % av jordens masse, kolliderte med den unge jorden, og at månen ble dannet av restene som ble slynget ut ved sammenstøtet. Et objekt omtrent en tidel så massivt som jorden selv, som braker inn i den nydannede planeten, er ikke en beskjeden begynnelse for en naturlig satellitt.

Jorden kom seg bemerkelsesverdig raskt etter denne volden, i alle fall på geologiske tidsskalaer. Zirkonkorn fra Vest-Australia, datert helt tilbake til 4,4 milliarder år siden, viser at kontinentalskorpe og flytende vann allerede fantes bare 140-160 millioner år etter at jorden ble dannet. En planet som nylig hadde absorbert et Mars-stort nedslagslegeme, bygde allerede fast grunn og samlet flytende vann i løpet av et geologisk øyeblikk.

Denne omrøringen skjer i et tempo som er lett å undervurdere. Tektoniske plater kryper av gårde i omtrent samme fart som negler vokser - 10 til 40 mm i året - ved den midtatlantiske ryggen, og i hårvekst-fart, omtrent 160 mm i året, for Nazca-platen. Blant de raskeste noensinne befinner Cocos-platen seg, som beveger seg 75 mm i året, og Stillehavsplaten med 52-69 mm i året. Ingenting av dette høres dramatisk ut på en menneskelig tidsskala, men over 200 millioner år er selv en bevegelse i neglevekst-tempo nok til å åpne og lukke hele hav.

Denne tålmodige bevegelsen er også grunnen til at jordens overflate stadig resirkuleres, mens kontinentene den bærer, driver nesten uendret i milliarder av år - to svært ulike klokker som går inni samme planet.

Platetektonikk er ikke den eneste sakte prosessen som former jordens beboelighet. Planetens magnetfelt ble etablert for 3,5 milliarder år siden, på en tid da solvinden var omtrent 100 ganger sterkere enn i dag. Dette feltet antas å ha hindret den unge atmosfæren fra å bli fullstendig blåst bort - noe som trolig er det som skjedde med atmosfæren på Mars.

Skjoldet er heller ikke statisk. Jordens magnetiske dipolmoment svekkes for tiden med nesten 6 % per århundre, selv om det fremdeles er sterkere enn sitt langsiktige gjennomsnitt. Polvendinger har skjedd før: den siste fullstendige polomsnuingen skjedde for omtrent 700 000 år siden. Et felt som kan svekkes med enkeltsifrede prosentandeler per århundre, og av og til snu polariteten helt om, gjør en langt mindre stabil jobb med å beskytte planeten enn «usynlig kraftfelt» skulle tilsi.

Zoom ut fra overflaten, og feltets virkelige form kommer til syne: en boble rundt hele planeten, flatklemt på siden som vender mot solen. Solvindens trykk presser denne solvendte siden sammen til omtrent 65 000 km, og lenger ute ligger baugsjokken - sjokkbølgen der solvinden først treffer feltet - omtrent 90 000 km fra jorden, og den er bare rundt 17 km tykk.

Jordens magnetosfære føles enorm sett fra bakken, men i planetarisk målestokk er den beskjeden. Jupiters magnetosfære er en størrelsesorden sterkere enn jordens, og det magnetiske momentet er omtrent 18 000 ganger større. Boblen som stille beskytter hver satellitt og astronaut i rommet nær jorden, ville vært en avrundingsfeil ved siden av Jupiters.

Ingenting av dette - skorpen, feltet, atmosfæren - ville eksistert uten varmen som driver det innenfra. I jordens sentrum kan temperaturen nå opptil 6 000 °C, og trykket kan nå opptil 360 GPa, omtrent 52 millioner psi. All denne varmen må ta veien et sted: jorden stråler kontinuerlig ut energi fra sitt indre til verdensrommet, en global total på 4,42 × 10^13 watt, eller et gjennomsnitt på 87 milliwatt per kvadratmeter overflate.

Det er et beskjedent tall per kvadratmeter - du ville aldri kjent det ute - men multiplisert over hele planeten er det den samme motoren som driver mantelkonveksjon, holder den ytre kjernen flytende, og til syvende og sist driver magnetfeltet som beskytter alt over det.

Jorden har ikke bare én måne; den har også stillere reisefeller de fleste aldri hører om. En trojansk asteroide, kalt 2010 TK7, librerer rundt L4-Lagrangepunktet - et gravitasjonsstabilt sted som ligger foran jorden i dens bane rundt solen.

Det er en påminnelse om at «å gå i bane rundt jorden» og «å gå i bane rundt solen sammen med jorden» ikke er samme kategori, og at nabolaget umiddelbart rundt planeten vår er mer overfylt - og merkeligere - enn den ene, kjente månen antyder.

Alt som er beskrevet så langt, forutsetter en sol som oppfører seg slik den gjør i dag, og den forutsetningen har en begrenset holdbarhet. Solen blir gradvis lysere: lysstyrken vil øke med 10 % i løpet av de neste 1,1 milliarder årene og 40 % i løpet av de neste 3,5 milliarder årene. Det er ingen liten justering. Etter hvert som solen blir lysere, kan jordens middeltemperatur nå 100 °C innen 1,5 milliarder år, og alt havvannet kan fordampe og gå tapt til verdensrommet innen anslagsvis 1,6 til 3 milliarder år.

Den siste akten kommer enda senere. Om rundt 5 milliarder år vil solen svulme opp til en rød kjempe, og utvide seg til omtrent 1 AU - rundt 250 ganger sin nåværende radius. Lenge før det skjer, vil havvannet, som først ble påvist i de 4,4 milliarder år gamle australske zirkonkornene, allerede være borte. Jordens sakte prosesser - resirkuleringen av skorpen, svekkelsen av feltet, avkjølingen av det indre - kappløper til syvende og sist alle mot en mye større, like langsom klokke.

• Wikipedia: Jorden
• Wikipedia: Platetektonikk
• Wikipedia: Magnetosfære
• Wikipedia: Jordens geologiske historie