Lóndrangar

Þegar ekið er suður fyrir Snæfellsjökul, þá rísa Lóndrangar eins og seglskip úr hafinu, fast við ströndina fyrir sunnan Malarrif. Drangarnir tveir hafa lengi vakið athygli. Samkvæmt Eggert Ólafssyni og Bjarna Pálssyni (1774) er þeirra getið í Landnámu. Lóndranga er einnig getið á eftirminnilegan hátt í kvæði Helgu, dóttur Bárðar Snæfellsáss, sem hún kveður til forna þegar heimþrá sækir á hana á Grænlandi. Í kvæðinu telur hún upp helstu örnefni umhverfis fæðingarstað sinn undir Jökli: 

 

Sæl væra ek, 

ef sjá mættak  

Búrfell, Bala,

báða Lóndranga,

Aðalþegnshóla

ok Öndvert nes

Heiðarkollu  

ok Hreggnasa,

Dritvík ok möl  

fyr dyrum fóstra.

 

Lóndrangar hafa fleirum orðið yrkisefni og til dæmis orti Símon Dalaskáld:

 

Um Lóndranga yrkja má

eru þeir Snæfells prýði,

yzt við tanga út við sjá

aldan stranga lemur þá.

 

Hvaða lón er það, sem nafnið Lóndrangar vísar til? Eru það ef til vill Djúpulón, um 5 km vestar á ströndinni? Lóndrangar eru tveir gígtappar 75 og 60 m háir. Þeir eru leifar af basalt eldstöð, sem hefur verið virk hér í sjó eða fast við ströndina, sennilega í lok ísaldar. Eldvirknin hefur byrjað í sjó og samspil heitrar kviku og hafsins hafa valdið gufusprengingum, sem tættu í sundur kvikuna, mynduðu ösku og gjall, sem féll umhverfis gíginn og myndaði móberg. Í lok gossins var eftir basalt kvika í kverkum gíganna tveggja, sem storknaði og myndaði stuðlað basalt berg. Síðan hefur brimið brotið niður meiri hlutann af gígunum. Vestari drangurinn er allur úr stuðluðu basalti, en sá austari og hærri hefur flóknari innri gerð. Neðri hluti hans er stuðlað basalt og tvær æðar af því skjótast uppí móbergið fyrir ofan. Efri hluti austari drangans er eingöngu úr móbergi. Lóndrangar hafa verið stakir klettar í hafinu undan suður strönd Snæfellsjökuls. Síðan hafa þrjú hraun frá Jöklinum teygt sig suður og náð að umkringja drangana að nokkru leyti og tengja þá við meginlandið. Hærri drangurinn var klifinn af Ásgrími Böðvarssyni, Vestmannaeyingi, á Hvítasunnu árið 1735. Ásgrímur þessi var afbrotamaður.  Hann hafði áður verið sakfelldur fyrir hnupl í Eyjum og gerður brottrækur þaðan. Síðar var hann viðriðinn innbrot og þjófnað í verzlunarhúsi í Ólafsvík árið 1736. Þetta var stórþjófnaður, 200 ríkisdalir og 30 vættir af varningi. Verslunarhús stóðu löngum mannlaus að vetrinum. Þetta notfærði Ásgrímur sér veturinn 1736, braust inn í búðina og hafði þaðan stórfé.  Var hann 23 ára þegar innbrotið var framið. Ásgrímur náðist síðar í Trékyllisvík en komst aftur undan og tókst að flýja. Aldrei sást til hans síðan og hefur hann ef til vill komist um borð í erlenda duggu og sloppið úr landi. Minni drangurinn var klifinn árið 1938. Sjóbúðir voru fyrrum rétt sunnan við stóra drang. Hér gengu eitt sinn 12 skip á vorvertíð og var Drangsvogur lendingin, rétt fyrir austan drangann. Merki um útræði má enn sjá, rústir sjóbúða fiskireiti og garða í hrauninu.  

Myndin til hægri er eftir Kjartan Pétur Sigurðsson (2005), tekin úr fisflugvél yfir Lóndröngum. Hér sést basalt undirstaða dranganna vel og einnig brúna móbergið, sem myndar efri hluta hærri drangsins til hægri.

 

 

Surtarbrandurinn og Hlýnun Jarðar

Íslendingar hafa fagnað góða veðrinu í allt sumar, og svo virðist sem þjóðin líti á hlýnun jarðar aðeins með ánægu og eftirvæntingu. Dreymir okkur ekki um hlýrri framtíð, þar sem við getum synt í volgum og tærum sjó undan hvítum skeljasandsströndum á Löngufjörum á Snæfellsnesi og Rauðasandi á Barðaströnd? En við verðum að gera okkur ljóst að samfara þessari velkomnu hlýjun hér á norður slóðum er að gerast ógnvekjandi og mjög skaðvænleg hlýjun sunnar á jörðinni, í heittempraða beltinu og í hitabeltinu. Einu sinni fyrir ævarlöngu var Ísland heitt land. Það var á því skeiði jarðsögunnar sem við köllum Míósen, fyrir um 12 milljón árum. Þá var blágrýtismyndunin sem nú myndar Vestfirði og Austfirði að verða til. Fyrir tólf milljón árum var til dæmis heitt á Bjánslæk á Barðaströnd. Þar óx upp þéttur skógur af rauðviðartrjám og öðrum gróðri, sem nú þrífst í loftslagi eins og suður Frakklandi eða í Kalíforníu. Meðal trjágróðursins var elrir (sjá mynd af laufi til vinstri), víðir, ösp, hindartré og alls um 65 tegundir, sem gera kleift að áætla hitastig og loftslag. Meðalhiti ársins var þá um 11 til 15oC á Íslandi, en í dag er meðalárshitinn um 4oC. Þá var aldrei frost á Íslandi og landbrú tengdi okkur sennilega við Norður Ameríku í vestri. Þetta er vitneskja sem við fáum í dag með því að rannsaka surtarbrandslögin á Brjánslæk og víðar á Vestfjörðum, en þau eru leifar af fornum skógum, sem nú eru að breytast í kol eða surtarbrand.  Kortið hér til hliðar sýnir útbreiðslu 8 til 20 metra þykka setlagsins í blágrýtismynduninni á Vestfjörðum, sem innheldur surtarbrandinn. En hvernig stendur á þessum mikla hita þegar surtarbrandurinn var að myndast á Míósen? Af hverju var meðal árshiti á Íslandi þá meir en tíu stigum hærri en í dag? Þá var hiti sjávar í Kyrrahafinu einnig um 5 til 8 stigum hærri en hann er í dag. Skýringin er enn ekki ljós, en nokkur mikilvæg atriði koma til greina. Um tíma voru margir jarðfræðingar á þeirri skoðun, að CO2 hefði verið mun hærra í andrúmslofti á Míósen. Þá hefðu gróðurhúsáhrif valdið hitanum. Nýjustu rannsóknir sýna hinsvegar að CO2 var nokkurn veginn það sama þá og er í dag. Orsök hlýnuninnar er því að leita annars staðar. Sennilega er mikilvægast að heimurinn var töluvert annar þá, og þar á ég við stærð og dreifingu meginlandanna og strtauma heimshafanna. Kortið sem fylgir (þriðja mynd) sýnir Norður og Suður Ameríku á Míósen. Þá hafði Mið Ameríka ekki enn myndast, en hún reis síðar úr hafi vegna eldgosa og flekahreyfinga fyrir um 5 milljón árum. Á Míósen voru því sterkir hafstraumar sem léku til austurs og vesturs milli Kyrrahafsins og Atlantshafsins. Margir jarðfræðingar telja þetta lýkilatriði í að skýra hitann á Míósen. Einnig var Beringssund á milli Alaska og Síberíu lokað á þeim tíma. Hafstraumar voru því allt aðrir og staða meginlandanna einnig. Enn vantar sönnun á slíkum kenningum, en vísindin majakast í rétta átt á leit að svari við ráðgátunni um hitann á Míósen.

Maðurinn sem kleif Kerlinguna

Áður fyrr lá bílvegurinn norður fyrir Snæfellsnes um Kerlingarskarð. Það var margt ógleymanlegt sem maður sá á þeirri leið, en ef til vill var það ætið mest spennandi að koma auga á Kerlinguna, sem trjónaði efst í Kerlingarfjalli, austan skarðsins. Hún er einstakur móbergsdrangur, sem er tengdur vinsælli þjóðsögu. Þetta kventröll mun hafa verið við veiðar í Baulárvallavatni alla nóttina, enda er hún með stóra silungakippu á bakinu. Á leið sinni heim eftir veiðitúrinn mun hún hafa tafist nokkuð og dagaði þá uppi í orðsins fyllstu merkingu. Hún varð að steini strax og fyrstu sólargeislarnir náðu að skína á hana á háfjallinu. Hér með fylgir ljósmynd af Kerlingunni, sem RAX tók nýlega. Ég stend þar við pilsfaldinn, hægra megin við Kerlinguna og má hér greina út frá stærðarhlutföllunum að Kerlingin er um 21 meter á hæð. Margir hafa klifið upp að rótum kerlingarinnar, efst á Kerlingarfjalli, enda er það nokkuð greiðfær leið beint upp af Kerlingarskarði. En aðeins einn maður hefur klifið Kerlinguna sjálfa. Það var árið 1948, sem Ágúst Bjartmarz fór úr Stykkishólmi með félögum sínum og upp í Kerlingarfjall. Þar tókst Ágústi að kasta reipi upp yfir hausinn á Kerlingunni, og kleif síðan alla leið upp. Þetta hefur enginn leikið eftir síðan, enda sérstakt afrek. En Ágúst er einginn venjulegur fjallgöngumaður, heldur mikill íþróttamaður.  Hann var til dæmis sex sinnum Íslandsmeistari í badminton, enda átti Stykkihólmur heiðurinn af því að innleiða þessa íþrótt á Íslandi. Ágúst er enn vel ern, þótt hann sé orðinn 88 ára. Hér með fylgir mynd af Ágústi, tekin í heimsókn hans í Eldfjallasafn í Stykkishólmi í dag.

Járnsteinn úr Kjarnanum

Í pistli hér fyrir neðan fjallaði ég um járnsteininn mikla sem féll á Thulesvæðinu á Grænlandi endur fyrir löngu. Fyrir Inúíta var steinninn dýrmæt náma af járni sem féll að himni. En fyrir vísindin er það mikilvægasta í sambandi við slíka steina að túlka þær upplýsingar, sem þeir gefa okkur um kjarna á plánetum, eins og jörðinni okkar. Myndun þeirra tengist því hvernig efni plánetunnar skiljast að eftir eðlisþyngd. Járnsteinn er að sjálfsögðu að mestu leyti gerður úr járni, en hann inniheldur einnig um 8% nikkel og dálítið kobalt. Þungu málmarnir eins og járn, nikkel og kóbalt, með eðlisþyngd um 7 til 8 grömm á rúmsentimeter, sökkva niður að miðju plánetunnar strax í upphafi. Fyrsta myndin gefur hugmynd um hvernig hinir þungu málmar skiljast að samkvæmt eðlisþyngd og aðdrátarafli og leita niður í kjarnann, en létt efni, eins og kísill, verða eftir nær yfirborði og mynda möttul og skorpu. Nú, kannske ekki alveg strax, en innan við þrjátíu milljón ára eftir að plánetan okkar myndaðist fyrir um 4,5 milljörðum ára. Innri gerð járnsteinsins segir líka sína sögu. Þegar sneið er skorin af járnsteininum og hún slípuð, þá kemur í ljós merkilegt munstur í járninu, eins og myndin sýnir. Munstrið kemur fram þegar járnið kólnar og kristallast, en þá myndast textúr sem við nefnum Widmanstätten. Það eru kristallar af járn og nikkel blöndu, sem nefnast kamacite (lítið nikkel) og taenite (hátt nikkel). Þetta er eitt af höfuðeinkennum járnsteina, eins og þeirra sem finnast á Thulesvæðinu.

Járnsteinninn frá Thule

Hér hef ég áður fjallað um kjarna jarðarinnar, og bent á að hann er að mestu gerður úr járni. Við getum aldrei haldið á steini sem er kominn úr kjarna jarðar okkar. Hins vegar getum við skoðað og greint steina sem hafa komið úr kjarna fjarlægra pláneta, sem hafa sundrast og borist til jarðar. Það er sú tegund af loftsteinum, sem við nefnum járnsteina. Nyrsta þorpið á Grænlandi er Qaanaaq, en þar rakst ég á merkan loftstein nýlega, sem fyrsta myndin sýnir. Hér gafst mér þá loks tækifæri til að halda á járnsteini, en hann var þungur, þessi. Qaanaaq er fyrir norðan Thule, en þorpið er tiltölulega nýtt. Það var árið 1953 að danir gáfu bandaríkjamönnum leyfi til að reisa einn stærsta herflugvöll á norðurslóðum á Thulesvæðinu. Til að gera þetta kleift voru íbúar svæðisins þvingaðir til að flytja mun norðar, á auða og yfirgefna klettaströnd, þar sem nú er þorpið Qaanaaq í dag. Járnsteinninn í litla Thulesafninu í Qaanaaq er eitt lítið brot af risastórum járnsteini, sem barst utan úr geimnum og til jarðar fyrir um tíu þúsund árum. Á leið sinni í gegnum lofthjúp jarðar var viðnámið svo mikið að yfirborð járnsteinsins varð glóandi heitt. Yfirborðið bráðnaði og tapaði um 2 mm á sekúndu þar til steinninn skall til jarðar. Hann splundraðist í þúsund mola í andrúmsloftinu fyrir ofan Thulesvæðið. Hér dreifðust brotin yfir stórt svæði og eru enn að finnast ný. Sagan um hvernig brotin úr þessum risasteini hafa fundist er merkileg og hefur þetta járn haft mikil áhrif á þróun og líf Inuit íbuanna á Thulesvæðinu. Járnsteinninn, sem splundraðist yfir norður Grænlandi dreifði stykkjum yfir stórt sæði í grennd við Yorkhöfða (Cape York) og einkum þar sem þorpið Savissivik eða Savigsvik stendur nú. Kortið til hliðar sýnir fundarstað sex stærstu breotanna af járnsteininum. Stærsta stykkið heitir Ahnighito og er um 31 tonn á þyngd. Það fanns á eynni sem nú kallast Meteoritöen eða Loftsteinseyja, Annað stórt stykki er Agpalilik (20 tonn, nú á safni í Kaupmannahöfn) og svo mörg minni, þar á meðal stykkið sem ég skoðaði í þorpinu Qaanaaq, nyrst á Grænlandi. Evrópubúar fengu fyrst vitnesku um járnsteinana þegar bretinn John Ross kom á þessar slóðir á leið sinni í leit að norðvestur siglingaleiðinni árið 1818. Þá kom fyrst í ljós, að Inuitar hafa fengið sér járn úr þessum steinum í alda raðir og búið til frábæra járnodda á hvalskutla sína og einnig beitta hnífa. Þannig voru Inuítar á Thulesvæðinu komnir inn á járnöldina, þegar allir aðrir Inuítar á Grænlandsslóðum voru enn á steinöld. Það er engin tilviljun að Savissivik þýðir staðurinn þar sem maður finnur járn á máli Inuíta. Hingað hafa þeir leitað í aldaraðir til að sækja hinn verðmæta málm í vopn sín og verkfæri. John Ross fann aldrei járnstreinan, enda vildu Inuítar ekki sýna neinum vestrænum mönnum þessar gersemar, sem þeir kölluðu járnfjallið. Árið 1897 kom bandaríski sjóliðsforinginn og landkönnuðurinn Robert E. Peary til Thule og fékk Inuíta til að sýna sér járnsteinana og síðan eignar Peary sér þá stærstu. Næsta mynd sýnir þegar Peary og hanns menn komu stærsta járnsteininum, 31 tonna Ahnighito, um borð í skip þeirra, sem var mikið afrek. Síðan var siglt með járnsteinana til New York, og þar eru þeir stærstu nú til sýnis í náttúrugripasafni borgarinnar. þessi risasteinn er einn allra stærsti loftsteinn sem fundist hefur og þurfti safnið í New York að útbúa sérstakar undirstöður, sem ná niður í gegnum gólfið og alveg niður í fornan og traustan berggrunn Manhattan eyjar.

Katla skelfur

Tíðni smáskjálfta á Kötlusvæðinu eða í Mýrdalsjökulsöskjunni hefur verið mjög mikil í ár og í fyrra. Fyrsta myndin hér sýnir fjölda skjálfta í Mýrdalsjökulsöskjunni á fyrri hluta árs (janúar til júlí) hvert ár frá 1991 til 2012. Toppurinn í tíðni skjálfta í ár kemur vel fram og ástandið alls ekki venjulegt. Eru þetta ísskjálftar, sem orsakast vegna hreyfingar og bráðnunar jökulsins, eða eru þetta skjálftar í jarðskorpunni undir, tengdir eldfjallinu sjálfu? Það er nú einmitt þess vegna, að ég valdi að sýna aðeins fyrri hluta ársins á þessari mynd. Það er vel þekkt, einkum á Goðabungu, rétt vestan við Kötlu, að það eru miklar árstíðasveiflur í fjölda smáskjálfta á þessu svæði, eins og til dæmis Kristín Jónsdóttir hefur ritað um.  Önnur myndin sýnir þessa árstíðabundnu sveiflu í fjölda smáskjálfta fyrir árin 1998 til 2000. Það verður stökk í fjölda skjálfta um september eða október ár hvert, eins og myndin sýnir og hefur það verið túlkað sem svörun við bráðnun og þynningu jökulsins, sem léttir þunga af skorpunni. En nú er þessi háa tíðni smáskjálfta í ár og í fyrra ekki tengd slíkum fyrirbærum, og því ef til vill tengd eldfjallinu sjálfu. Eða er það jarðhiti í Kötluöskjunni, undir íshellunni, sem veldur meiri fjölda ísskjálfta? Katla heldur þannig áfram að valda töluverðum taugaspenningi meðal okkar allra.

Ferðin til Mars

Eftir 6. ágúst 2012 munu berast til jarðar alveg nýjar upplýsingar um plánetuna Mars – ef allt gengur vel. Þann dag fer fram einhver djarfasta og ef til vill hættulegasta geimferð sem gerð hefur verið. Þá mun NASA geimfarið Curiosity, eða sá forvitni, lenda á rauðu plánetunni. Lendingin er flókin og stórkostlegt verkfræðilegt afrek - ef vel fer. Geimfarið kemur inn í lofthjúp Mars á ofsa hraða, sem er um 20 þúsund km á klukkustund. Vandi verkfræðinganna er að draga algjörlega úr hraðanum á aðeins sjö mínútum þannig að geimfarið fái mjúka lendinu þegar sex hjólin snerta yfirborð plánetunnar.    Síðan ekur Curiosity af stað um yfirborðið á Mars, eins og meðalstór jeppi, sem er útbúinn miklum fjöla af mælitækjum og hefur reyndar um borð heila rannsóknastofu til könnunar á hugsanlegu lífríki á yfirborði Mars. Það er frábært myndband um lendinguna á Youtube hér http://www.youtube.com/watch?v=YiA0VE8La5ECuriosity lendir inni í Gale loftsteinsgígnum, en hann er engin smásmíði. Gale gígur er um 154 km í þvermál og í honum miðjum er tindurinn Mount Sharp, sem er 5, 5 km á hæð. Myndin til hliðar sýnir Gale. Á Mars eru einnig margir gígar af þeirri tegund sem myndast við eldgos og sumir þeirra eru risastórir. Stærstu eldfjöll í sólkerfinu eru á Mars. Eitt það stærsta er fjallið Olympus Mons, sem er 550 km í þvermál og 21 km á hæð. Þessi mikli risi meðal eldfjallanna, sýndur á myndinni til hægri, er því svipaður ummáls og allt Ísland, og tíu sinnum hærri. Við bíðum því öll spennt eftir fréttum frá Curiosity.

Forfeður fuglanna

Það er langt síðan vísindamenn stungu upp á því að fuglar væru afkomendur risaeðla eða dínosaura. Hver hefði trúað því, að þessir litlu sætu hnoðrar af fiðri væru afkomendur dínósauranna? Þessi hugmynd styrktist mikið þegar steingervar leifar af fiðruðum eðlum fundust í jarðlögum frá Júra tímabili, sem eru um 140 milljón ára gömul. Nú er ný kenning komin fram, þar sem stuðst er við samanburð á laginu á hauskúpum fugla og steingervingum af mjög ungum eðlum eða dínósaurum. Formið er sláandi líkt. Fuglshöfuðið er sambærilegt við hausinn á mjög ungri forneðlu í laginu í mörgum smáatriðum. Fyrsta myndin sýnir hauskúpur af fóstri af alligator krókódíl (efst), hauskúpu af frumstæðri og ungri dínósaur eðlu (Coelophysis, miðja) og hauskúpu af einum fyrsta fuglinum neðst (Archaeopteryx).  Svo bæti ég við til samanburðar mynd sem ég tók af hauskúpu af fálka, sem ég fann í Helgafellssveit nýlega. Þeir eiga það sameiginlegt sem fóstur eða sem ungviði að hafa risastórar augnatóftir og einnig er sá hluti heilans sem sér um sjón hlutfallslega mjög stór, ef dæma má út frá hauskúpulaginu. Þessi einkeni eru sterk í fóstrum og ungviði risaeðla og krókódíla, en hverfur með aldrinum. Í fuglum haldast einkennin hins vegar allt lífið.

Hver uppgötvaði Kjarnann?

Ef til vill er ykkur farið eins og mér, þegar þið drekkið kaffibollann á morgnana, að þið veltið fyrir ykkur hver uppgötvaði kjarna jarðarinnar. Nú vitum við að kjarninn er engin smásmíð, því hann er um 30% af þyngd jarðar. Sagan um uppgötvun hans hefst reyndar í Egyptalandi fyrir Krists burð. Þar var það gríski fræðimaðurinn Eratosþenes (276 til 195 f.Kr.) sem reiknaði út ummál og þar með stærð jarðarinnar. Hann fékk út töluna 39690 km, sem skeikar aðeins um 1% frá réttri tölu, sem er 40075 km. Næst kemur við sögu enski lávarðurinn Henry Cavendish (1731–1810), en hann vigtaði jörðina. Vigtin sem við hann er kennd er reyndar dingull, sem mælir aðdráttarafl jarðar og út frá því má reikna þyngd plánetunnar, þar sem rúmmálið er þekkt frá mælingu Eratosþenesar. Cavendish fékk þá niðurstöðu, að eðlisþyngd allrar jarðarinnar væri 5.48 sinnum meiri en eðlisþyngd vatns, en niðurstaða hans er mjög nærri réttu (5.53). Nú er eðlisþyngd bergtegunda á yfirborði jarðar oftast um 2.75, og það var því strax ljóst að miklu þéttara og mun eðlisþyngra berg leyndist djupt í jörðu, sennilega í einhverskonar kjarna. Nú líður og bíður þar til árið 1906, þegar framfarir í jarðskjálftafræði gera kleift að kanna innri gerð jarðar. Þeir Emil Wiechert og Richard Dixon Oldham komast að raun um það að hraði jarðskjálftabylgna breytist mikið á um 2900 km dýpi, og að S bylgjur komast ekki í gegnum jarðlögin þar fyrir neðan og þar hlyti því að vera efni í kjarnanum í fljótandi ástandi: sem sagt bráðinn kjarni. Wiechert hafði stungið upp á því árið 1896 að innst í jörðinni væri kjarni úr járni. Einn af nemendum Wiecherts var Beno Gutenberg, sem kannaði frekar ytri mörk kjarnans árið 1914. Það kom eiginlega ekkert annað efni til greina, sem hefur þessa eðlisþyngd og væri bráðið við þennan þrýsting. Til þess að vera bráðinn á þessu dýpi og undir miklum þrýstingi og gerður úr járni, þá hlaut hitinn í kjarnanum að vera að minnsta kosti fimm þúsund stig! Önnur myndin sýnir hitaferil inni í jörðinni. En undir enn meiri þrýstingi þá kristallast járn, jafnvel undir þessum hita, og svo kom í ljós, árið 1936 að jarðskjálftabylgjur endurköstuðust af einhverju kristölluðu yfirborði á um 5100 km dýpi. Það var danski jarðeðlisfræðingurin Inge Lehman sem uppgötvaði innri kjarnann. Nú vitum við að kristalliseraður innri kjarninn snýst dálítið hraðar en fljótandi ytri kjarninn, sem kann að hafa áhrif á segulsvið jarðar, en ytri kjarninn er svo þunnfljótandi við þetta hitastig að hann líkist helst vatni. Hitinn í kjarnanum er um það bil sá sami og á yfirborði sólarinnar, en þar er hitinn um 5500 oC. Eins og önnur myndin sýnir, þá eru ofsaleg hitaskil á milli heita kjarnans og kaldari möttulsins fyrir ofan. Þarna breytist hitinn um þrjú þúsund stig á nokkrum kílómetrum! Mikið af hita kjarnans er arfleifð frá myndun jarðar og frá árekstrum af stórum loftsteinum snemma í sögu jarðar. Einnig er nú talið að eitthvað sé enn af geislavirkum efnum í kjarnanum, sem gefa frá sér hita, og auk þess er dálítill (1 til 3%) kísill og brennisteinn í kjarnanum. En hvað gerist þá á þessum miklu hitaskilum á um 2900 km dýpi? Þriðja myndin sýnir að það er um 100 til 200 km þykkt lag, sem jarðskjálftafræðingar kalla D” lagið, utan um kjarnann og á botni möttulsins. Hér viðrist vera mikið um að vera. Hér rísa heil fjöll upp í möttulinn, og ef til vill myndast straumar af heitu bergi hér, sem rísa hátt upp, jafnvel alla leið að yfirborði jarðar. Sumir jarðfræðingar halda því fram, að hér í D” laginu sé að finna uppruna á möttulstrókum, eins og þeim sem kann að hafa myndað Hawaii og jafnvel þeim möttulstrók sem sumir telja að rísi undir Íslandi. Alla vega er kjarninn og einkum ytri mörk hans eitt mest spennandi vandamál jarðvísindanna.

Uppruni Íslands: möttulsstrókur eða fornir flekar?

Ísland er ein af stóru ráðgátunum í jarðfræði jarðarinnar. Hvers vegna er hér þessi stóra eyja, mitt í úthafinu, umlukin miklu landgrunni? Eins og fyrsta myndin sýnir, þá er landgrunnið umhverfis Ísland eins og stór kringlótt kaka í miðju Norður Atlantshafinu, tengd við Mið-Atlantshafshrygginn og einnig tengd við neðansjávarhryggi til Grænlands og Færeyja. Allir jarðvísindamenn eru sammála um, að Ísland sé heitur reitur, þar sem mikil eldvirkni hefur myndað nýtt land. En hvers vegna einmitt hér? Ein hugmyndin er sú, að djúpt undir landinu sé heitur strókur af möttulsefni, sem nær ef til vill alla leið niður að mörkum möttulsins og kjarna jarðar.   Þetta er möttulstrókskenningin (mantle plume hypothesis), sem fyrst kom á sjónarsviðið í kringum árið 1971. Hin hugmyndin er sú, að í möttlinum undir Íslandi séu leifar af fornum jarðflekum, sem hafa sigið djúpt í jörðina í sigbelti, sem var í gangi í grennd við Bretlandseyjar fyrir um 400 milljón árum. Skorpan sem kann að hafa sigið niður í möttulinn á þeim tíma gæti bráðnað auðveldlega og framleitt kvikuna sem kemur upp á yfirborðið á Íslandi. Þannig eru tvær andstæðar og gjörólíkar kenningar í gangi varðandi uppruna Íslands, og miklar deilur geisa milli jarðfræðinga varðandi þær. Reyndar er möguleiki að íslenski heiti reiturinn sé af völdum beggja þessara fyrirbæra, sem vinna í sameiningu til að skapa hér sérstakar aðstæður. Sneiðmyndir af möttlinum undir Íslandi hafa verið gerðar með svipaðri aðferð og sneiðmyndir eru gerðar af mannslíkamanum, en þessar myndir nýta geislana frá jarðskjálftum um allan heim til að “gegnumlýsa” möttulinn. Þessi aðferð sýnir að heiti reiturinn nær að minnsta kosti niður á 660 km dýpi í möttlinum undir Íslandi og að miðja hans er undir Vatnajökli. Önnur myndin sýnir slikan þverskurð af Íslandi og efri hluta möttulsins undir okkur, niður á 400 km dýpi. Gult og brúnt á myndinni sýnir þau svæði, þar sem jarðskjálftabylgjur ferðast 2 til 8% hægar í gegnum möttulinn en í “venjulegum” möttli. Hægari jarðskjálftabylgjur þýða sennilega að möttullinn hér er partbráðinn, þ.e.a.s. það er lítilsháttar hraunkvika inni í berginu, sem hægir á jarðskjálftabylgjunum. En er það vegna þess að möttullinn er heitari, eins og möttulstrókskenningin telur, eða er það vegna þess að möttullinn hér bráðnar frekar auðveldlega, vegna þess að hann er að hluta til gömul jarðskorpa sem hefur sigið niður í sigbelti undir Bretlandseyjum fyrir 400 milljón árum? Í fyrstu fylgdu margir jarðvísindamenn möttulstrókskenningunni, vegna þess að hún kom með einfalda og elegant lausn, sem virtist ágæt. En nú eru margir komnir á aðra skoðun og tilbúnir til að taka til greina að ef til vill er möttullinn undir Íslandi frábrugðinn vegna þess að forn sigbelti hafa smitað hann með gamalli jarðskorpu og þá er auðveldara að bræða hann. Þetta er flókið og umdeilt efni, en ég hef gert mitt besta hér að reyna að skýra það fyrir lesendanum á einfaldan hátt. Auðvitað er uppruni Íslands grundvallarmál, sem skiftir alla máli sem vilja fylgjast með vísindum og menningu. Meira seinna um það…