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…

Söguleg hraun í grennd við höfuðborgina

Árið 2011 gerðu Almannavarnir áhættumat fyrir höfuðborgarsvæðið. Þar er fjallað um eldgos aðeins á hálfri síðu!  En ágætt kort fylgir með skýrslunni, sem sýnir útbreiðslu hrauna á höfuðborgarsvæðinu, og þar á meðal sögulegra hrauna, eða hrauna sem hafa runnið síðan land byggðist. Myndin er hér til hliðar og það er vel þess vert að skoða hana náið.  Á kortinu eru sögulegu hraunin sýnd með svörtum lit, þar á meða Kapelluhraun, en dökkgráu hraunin eru forsöguleg, eða yngri en um tíu þúsund ára. Rauðu línurnar eru sprungur eða misgengi vegna skorpuhreyfinga og gliðnunar.  Í jarðfræðinni hefur mér reynst vel ein almenn regla: þar sem ung hraun hafa runnið, eru miklar líkur á að önnur hraun bætist ofaná í framtíðinni.  Hraun drepa engann, en þau jafna byggð við jörðu, eins og við minnumst vel frá gosinu í Heimaey árið 1973.  Sum af þessum svörtu og sögulegu hraunum eiga rætur að rekja til eldstöðvarinnar sem er tengd Krýsuvík.

Hvað er Jarðskorpan þykk undir Íslandi?

Spurt er um skorpuþykkt undir Íslandi. Undir meginlöndunum er þykk jarðskorpa (ca. 50 til 70 km) en undir úthöfunum er skorpan þunn (um 10 km). Lengi var haldið að jarðskorpan undir Íslandi væri líkari úthafsskorpu og væri minna en 20 km. Nýrri jarðeðlisfræðilegar túlkanir og mælingar sýna hins vegar að jarðskorpan okkar er furðu þykk. Fyrri myndin er skorpulíkan Allen og félaga (2002) af Íslandi, en síðari myndin er frá Foulger et al. (2006). Það eru til fleiri útgáfur, en ég læt þessar nægja í bili. Skorpan hjá Foulger er frá 20 til 38 km á þykkt, en um 20 til 40 km hjá Allen og félögum.  Þá er spurningin: hvað er eiginlega skorpa? Hvers vegna er hún þykkust undir miðju landinu? Hvernig er greint á milli skorpu og partbráðins lags efst í möttlinum? Þessu hefur ekki verið svarað enn. Alla vega er íslenska jarðskorpan mun þykkari en venjuleg úthafsskorpa og næstum eins þykk og meginlandsskorpa.

Demantsgluggin sem sér djúpt inn í Jörðina

Jarðskorpan undir fótum okkar á Íslandi er um 20 til 40 km á þykkt. Undir henni er möttullinn, sem nær niður á 2900 km dýpi, en þar undir tekur kjarninn við. Við vitum ekki mikið um þessi innri lög jarðarinnar og sjáum þau aldrei. Jafnvel skorpan er ekki vel könnuð. Á Íslandi ná dýpstu borholur aðeins um 3 km niður í skorpuna, og hvergi í heimi hefur verið borað niður í möttulinn. Til allrar hamingju kastast upp stykki af möttlinum í sumum eldgosum, eins og þetta á myndinni til hliðar. Dæmi um það eru möttulstykki sem ég hef fundið í gígum í Kameroon í Vestur Afríku og einnig á Hawaii, en þessi möttulstykki má sjá í Eldfjallasafni í Stykkishólmi. Þar sem borun niður í möttul og kjarna er útilokuð, þá beita vísindamenn öðrum aðferðum til að kanna þessi innri lög jarðarinnar. Það eru tilraunir, þar sem líkt er eftir hita, þrýstingi og öðrum aðstæðum sem ríkja djúpt í jörðinni. Það er hér sem demantar koma við sögu. Fyrir um þrjátíu árum fengu jarðfræðingar þá snjöllu hugmynd að líkja eftir þeim háa þrýstingi sem ríkir djúpt í jörðinni með því að þrýsta tveimur demöntum saman, eins og myndin til hliðar sýnir. Demantar myndast í möttlinum, á um 150 til 300 km dýpi, og eru því vanir miklum þrýstingi. Það er sennilega best að ræða þrýsting í sambandi við einingu eins og kg/cm2 eða kílógrömm á fersentimeter. Þegar 50 kg þung kona stígur niður á annan hælinn á háhæla skóm (þvermál hælsins 1 cm), þá er þrýstingurinn á þann púnkt á gólfinu um 63 kg á fersentimeter. Hins vegar er þrýstingurinn undir einum fæti á 4 tonna fíl aðeins um 2.5 kg/cm2. Þetta minnir okkur rækilega á, að í tilraunum er þrýstingurinn (þ) í hlutfalli við flatarmál (F) yfirborðsins sem þrýst er á: þ = A/F, þar sem A er aflið. Þrýstingurinn í kjarnanum eða miðju jarðar er alveg ótrúlega há en samt vel útreiknanleg tala, sem er um 330 GPa eða 3.3 milljón kg/cm2. Þrýstingur sem hægt er að ná með demantspressu í dag er jafn mikill og þrýstingurinn í miðri jörðinni, eða 364 GPa, og hitinn í slíkum tilraunum getur einnig verið mjög hár, eða allt að 5500 stig Celsíus.  Myndin sýnir hvernig hiti breytist í jörðinni með dýpinu, og einnig mörkin á milli hinna ýmsu megin laga jarðar. Slíkar tilraunir með demnatspressum hafa varpað ljósi á innri gerð jarðar og frætt okkur um hvaða steindir eða mineralar eru ríkjandi innst inni í plánetu okkar.

Hvað er að gerast undir Krýsuvík?

Ef til vill er ykkur farið eins og mér, að þið hafið heyrt nýlega um jarðhræringar undir Krýsuvík í fjölmiðlum, en verið engu nær. Hér er sumt af því sem ég hef rekist á varðandi þetta merkilega svæði á Reykjanesskaganum. Krýsuvík er megineldstöð, með sprungukerfi eða sprungurein sem teygir sig frá Selatöngum í suðri til Heiðmerkur í norðaustri, eins og fyrsta myndin sýnir. Græna línan á myndinni sýnir mörk háhitasvæðisins. Krísuvíkurkerfið liggur því næst höfuðborgarsvæðinu af öllum virkum eldfjallakerfum landsins. Sprungugos í norðurhluta Krísuvíkurkerfisins geta því hugsanlega komið upp í Heiðmörk eða í grennd við Elliðavatn. Það er því full ástæða til að kynna sér og fylgjast náið með því sem gerist í Krýsuvík. Krýsuvíkureldar geisuðu á 12. öld, en þá rann Ögmundarhraun, Kapelluhraum og Gvendarselshraun sennilega í sömu goshrinu, sennilega árið 1151 og voru eldsupptökin í um 25 km langri sprungu í Móhálsadal. Um þetta svæði má til dæmis fræðast frekar á vef ISOR, þar sem frábært jarðfræðikort er að finna, hér: http://isor.is/efni/ahugaverdir-stadir-jardfraedikort-af-sudvesturlandi    Þær Sigrun Hreinsdottir og Karolina Michalczewska við Háskóla Íslands hafa fjallað um niðurstöður frá fimm GPS mælistöðvum á Krýsuvíkursvæðinu undanfarin ár. Snemma árið 2009 byrjaði landris í Krýsuvík og hélt því áfram til hausts, en þá byrjaði land að síga til vorsins 2010. Í apríl 2010 hófst landris á ný. Þessar skorpuhreyfingar, sem einnig hafa veið mældar með radar, virðast eiga uppruna sinn að rekja niður á um 4 til 5 km dýpi í jarðskorpunni, en landris hefur á tímum verið yfir 5 cm á ári, mest í grennd við Seltún. Samtímis landrisinu hafa jarðskjálftar verið tíðir, en færri þegar landsig verður. Stærsta hrinan var í febrúar árið 2011, þegar átta skjálftar voru af stærðargráðunni 3 og sá stærsti var 4.2.  GPS gögnin varðandi landris má sjá hér:http://strokkur.raunvis.hi.is/~sigrun/KRIV.html   Myndin til hliðar sýnir lóðréttu hreyfinguna í Krýsuvík frá árinu 2007 til þessa árs, eins og fram kemur í GPS mælingum Háskóla Íslands.  Sveiflurnar í landrisi koma vel í ljós, en svo virðist sem í heildina sé land að rísa um eða yfir 2 cm í Krýsuvík undanfarin fimm ár. Hver er orsökin? Líklegast er að hreyfingin eða þenslan sé vegna hreyfingar á einhverjum vökva, annað hvort tengdum jarðhita eða hraunkviku, eða þá myndun á gaspúða, eins og þegar suða myndast í jarðhitakerfinu. Einn möguleikinn er því að basaltkvika sé að safnast fyrir undir Krýsuvík. Það væri þá líklegast kvika sem streymir upp frá möttli jarðar, sem til dæmis getur myndað bergganga, eða innskotslög undir Krýsuvíkursvæðinu. Ekki er útilokað að slík kvika geti ratað inn í sprungusveim Krýsuvikurkerfisins, og þannig fundið sér leið í norðaustur átt, eins og gerðist árið 1151, þegar sprungan gaus fyrir ofan Hafnarfjörð og Kapelluhraun rann.

Ítalskir jarðskjálftar

Sex eru látnir í jarðskjálftanum sem reið yfir Ítalíu í dag nálægt Bologna. Hann var af stærðinni 6.0. Flestum er enn í minni jarðskjálftinn undir borginni l´Aquila á Ítalíu árið 2009, er 150 manns fórust. Þrjú þúsund fórust einnig í skjálfta í suður Ítalíu árið 1980. Og enn verra var árið 1908, þegar að minnsta kosti 70 þúsund fórust í jarðskjálfta sem jafnaði borgina Messina við jörðu. Hvaða öfl eru það sem hrista Ítalíu með svo miklum krafti og hörmulegum afleiðingum? Það eru vitaskuld flekahreyfingar Afríkuflekans í suðri og Evrasíuflekans í norðri. Fyrir mörgum milljónum ára var mikið haf milli Afríku og Evrópu, sem tengdi Atlantshaf í vestri og Kyrrahafið í austri. Það nefndist Tethyshaf. Síðan hefur Afrikuflekinn stöðugt rekið norður á bóginn á hraða sem nemur um 2 cm á ári, í átt til Evrópu. Flekahreyfingin hefur þannig lokað Tethyshafi og er sú hreyfing nú í þann veginn að þurrka Miðjarðarhafið út, en það eru síðustu leifarnar af Tethyshafi. Fyrsta myndin sýnir hvernig norður strönd Afríku hefur stöðugt mjakast norður á bóginn síðastliðin 175 milljón ár. Ein afleiðing af þessum árekstri Afríku og Evrópu eru Alpafjöllin. Önnur afleiðing er sú mikla felling í jarðskorpunni sem myndar Ítalíu skagann. Mynd númer tvö sýnir helstu þætti í jarðskorpuhreyfingum á Ítalíu. Rauða línan eru mótin þar sem flekarnir mætast, í miklu sigbelti. Þetta eru mjög flókin flekamót, og hlykkjast þau eins og snákur eftir Ítalíu endilangri. Bláu línurnar eru hins vegar svæði þar sem gliðnun á sér stað á flekamótunum, en hafsbotninn rétt fyrir vestan Ítalíu er að gliðna í sundur. Heildaráhrif af þessum flekahreyfingum eru algengir jarðskjálftar og einnig eldvirkni í Vesúvíusi, Strombólí, Etnu og fleiri eldfjöllum.

Hneykslið um Náttúruminjasafn Íslands

Í öllum menningarlöndum eru náttúrufræðasöfn og vísindasöfn mikilvægur þáttur í menningarstarfsemi þjóðar. Þau eru einn meginn tengiliðurinn milli hins forvitna almennings og vísindamanna eða sérfræðinga, sem vilja veita fólkinu fróðleik og aðgang að furðum og dásemdum vísindanna. Á Íslandi er náttúruminjasafni svo lítið sinnt að það er reyndar þjóðarskömm. Ef til vill er þetta ástand aðeins ein sönnunin í viðbót að íslensk stjórnvöld virðast ekki telja vísindi vera hluta af menningarstarfsemi. Að nafninu til og samkvæmt lögum eigum við þrjú svokölluð höfuðsöfn: Þjóðminjasafn, Listasafn Íslands og Náttúruminjasafn Íslands. Vel hefur verið hlúið að Þjóðminjasafni, sem er með um 50 starfsmenn og veglegt húsnæði. Einnig fer nokkuð vel um Listasafn Íslands með um 17 starfsmenn. Hins vegar virðist nú búið að gefast upp með hugmyndina um Náttúruminjasafn Íslands, sem hafði tvo starfsmenn og hafði reyndar ekkert opið sýningarsvæði. Nú hefur verið ákveðið í mennta- og menningarmálaráðuneytinu að skipa ekki í stöðu safnstjóra Náttúruminjasafns Íslands. Þar með er safnhugmyndin komin í algjöran dvala. Tilkynning um þetta efni barst út á netinu nú í vikunni frá fyrrum safnstjóra, en það vekur furðu að ekkert hefur verið fjallað um málið í fjölmiðlum. Það er því vel þess vert að rifja upp dálitla sögu. Árið 1947 færði Hið Íslenska Náttúrufræðifélag ríkinu að gjöf mikið safn af gripum og skjölum sem félagið hafði eignast. Þetta var kjarninn að Náttúrugripasafni Íslands, sem fyrst var til húsa í Safnhúsinu á Hverfisgötu og síðar lengi inni á Hlemmi í Reykjavík, þar til því var endanlega lokað vorið 2008. Á meðan hafði starfsemi þróast þannig að Náttúrufræðistofnun Íslands var mynduð og heyrir hún undir umhverfisráðuneyti. Virðist svo sem að sú stofnun hafi haldið nær öllum gripum þeim sem fyrrum voru í vörslu gamla Náttúrugripasafnsins og einnig starfsmönnum. En nú byrjar vitleysan. Árið 2007 voru gerð lög um Náttúruminjasafn Íslands, sem heyrir undir menntamálaráðherra. Þetta átti að verða eitt af þremur höfuðsöfnum þjóðarinnar. Á meðan hefur Náttúrufræðistofnun blómgast, en nær ekkert var hafist að við uppbyggingu Náttúrufræðasafns Íslands. Safneign Náttúrufræðistofnunar er hins vegar orðin mikil. Nú eru til dæmis talin rúmlega 260 þúsund tegundasýni í dýrasafni þess, steina- og steingervingasafnið hefur að geyma um 30 þúsund sýni, borkjarnasafnið geymir um 20 þúsund lengdarmetra af borkjörnum og í plöntu- og sveppasöfnum Náttúrufræðistofnunar Íslands eru samtals um 160 þúsund eintök af íslenskum plöntum. Auk þess var Náttúrufræðistofnun falið í lögum frá 1993 að varðveita náttúrugripi, ritsmíðar og önnur gögn í vísindalegum heimildasöfnum og byggja upp aðgengilegt gagnasafn með sem fyllstum heimildum um íslenska náttúru. En þótt Náttúrufræðistofnun hafi verðmætt safn íslenskrar náttúru, þá er hér ekki safn sem almenningur hefur aðgang að, né sýningarsalir og annað húsnæði sem gera kleift að flytja boðskapinn og upplýsingar um íslenska náttúru til skólabarna, áhugamanna og alþýðu. Það er fyllilega ljóst að stjórnvöld hafa algjörlega klúðrað þessu máli og gert stór mistök í skipulagningu við myndun á þessum tveimur stofnunum. Önnur þeirra er virk og blómgast, en hin er nú nær dauð. Í nýrri skýrslu Ríkisendurskoðunar kemur fram að Náttúruminjasafnið uppfyllir hvorki lögbundnar skyldur sínar sem safn né höfuðsafn.
Ef Ísland ætlar að státa af því að vera menningarland í nútíma skilningi, þá er greinilega þörf á því, enn einu sinni, að skapa heilsteypta stefnu um náttúruminjasafn, eða sambærilega stofnun sem myndar tengilið milli vísindanna og almennings og miðlar vísindaþekkingu. En það er alls ekki ljóst að hefðbundið náttúruminjasafn sé lausnin, þar sem fjallað er um öll eða flest svið náttúrunnar. Ef til vill er skynsamara að skapa sérhæft safn, sem vísar til sérstöðu íslenskrar náttúru og umhverfis okkar. Hér á ég einkum við eldfjöllin, loftslagsbreytingar, hafið og jökla. Við þurfum safn þar sem börn, erlendir ferðamenn og aðrir gestir verða hrifin af sérstökum og oft einstökum þáttum íslenskrar náttúru, og sækja sér frekari fróðleik um mikilvæga þætti í umhverfi okkar.
Ég hef áður fjallað um klofninginn milli vísinda, lista og annara þátta menningar, og má lesa um það hér: http://vulkan.blog.is/blog/vulkan/entry/1092887/ Við verðum að efla þátt vísindanna í menningarþjóðfélagi okkar, og styrkja tengslin milli almennings og vísindastofnana, eins og söfn geta gert best.

Skjálftar við Herðubreið

Skjálftahrina er í gangi í grennd við Herðubreið. Sumir skjálftarnir hafa verið nokkuð stórir, eða rúmlega 3 af stærð. Hrinur hér eru ekkert til að kippa sér upp við, þar sem þær eru tíðar.  Myndin er unnin úr Skjálftavefsjá Veðurstofunnar, og sýnir  hún okkur að hrinur eru árlegur viðburður á þessum slóðum. Það vekur eiginlega furðu hvað hrinur hér gerast með reglulegu millibili, eins og myndin sýnir. Seinni myndin sýnir að það er lítilsháttar órói á óróamælinum í Öskju, sem virðist vera samfara þessum skjálftum. 

 Enginn óróamælir er staðsettur nær. Samt sem áður getur slíkur órói verið tengdur veðurfari.  Herðubreið hefur ekki gosið síðan í lok ísaldar, fyrir um tíu þúsund árum, og engar ungar virkar eldstöðvar eru hér í næsta nágrenni. 

Eðalmálmurinn Gull

Ég hef fjallað áður hér um stærsta fjársjóð jarðar, sem er í Sri Padmanabhaswamy musteri í Kerala héraði í suðvestur Indlandi. Hann er talinn vera um $22 milljarða virði, en vörutalningu í kjallaranum undir musterinu er ekki lokið. Hvað er þetta mikið gull í vikt og rúmmáli? Gull er nú keypt á um $1580 á hverja únsu, eða um $55.727 á hvert kíló. Línuritið til vinstri sýnir hvað gull hefur rokið upp í verði frá 1993 til þessa árs. Samkvæmt því væru um 394.781 kg í þessum fjársjóði, ef hann er eingöngu gull. Auðvitað eru þarna einnig gimsteinar og gullmunir, sem eru mun verðmætari en óunnið gull. Hvað tekur slíkur fjársjóður mikið pláss? Gull hefur mjög háa eðlisþyngd, eða 19.320 kg á rúmmeter. Eitt tonn af gulli myndar þá tening sem er aðeins 37 cm á hvern kant. Fjársjóðurinn tekur því ekki mikið pláss, en hann mun þá vera um 20,4 rúmmetrar. Í gullgeymslu Bandaríska ríkisins í hervirkinu Fort Knox í Texas eru geymd 4.577 tonn af gulli, en þær birgðir eru talda um 2.5% af öllu gulli sem hefur verið grafið úr jörðu af mannkyninu (áætlað um 165 þúsund tonn). (mynd) Þessar birgðir eru um 237 rúmmetrar.  Samt sem áður er gullforði Ríkisbankans í kjallara djúpt undir Manhattan eyju í New York enn stærri, eða 7.000 tonn af gulli. Gullforði Bandaríkjanna er sá mesti í heimi, eða nær þrisvar sinnum stærri en forði Þýskalands. Efnafræðiheiti gulls er Au sem er skammstöfun fyrir orðið aurum á grísku. Auðvitað er íslenska orðið aurar degið af því. Myndin til hliðar sýnir hvað hin ýmsu frumefni eru algeng eða sjaldgæf í jörðinni, miðað við kísil, Si, sem er eitt algengasta efnið. Frumefnin merkt með gulum lit, þar þa meðal gull eða Au, eru lnag sjaldgæfust í jörðinni, en algengust eru þau á græna svæðinu á myndinni. Gull er dýrt vegna þess að það er eðalmálmur sem endist að eilífu, sem ekki gengur í efnasambönd og einnig mjög sjaldgæft. Magnið af gulli í jarðskorpunni er talið vera að meðaltali aðeins um 0,005 grömm á hvert tonn af bergi. Sennilega er innihald af gulli í allri jörðinni (möttull, kjarni og skorpa) um 0,16 grömm í hverju tonni af bergi. Það borgar sig ekki að hefja námugröft eftir gulli nema þegar bergið inniheldur um eða yfir 5 grömm á hvert tonn af bergi. Á slíkum námusvæðum hefur gull safnast saman í berginu vegna afla eða jarðkrafta, svo sem til dæmis jarðhita á hafsbotni. Eitt af þeim svæðum er hafsbotninn fyrir norðarn Nýju Gíneu, þar sem gull hefur safnast fyrir á mjög virku hverasvæði á um 1700 metra dýpi, eins og ég hef bloggað um hér: http://vulkan.blog.is/blog/vulkan/entry/1236949/Hér er um 20 til 200 grömm af gulli í hverju tonni af bergi, og er því Kanadíska námufyrirtækið Nautilus Minerals nú að hefja námugröft á þessu dýpi. Það er fyrsta tilraun til að vinna málma á hafsbotni, og gefur það mikla von um slíkan námugröft í framtíðinni.