Kerið

Fyrir nokkrum árum þegar ég var að sýna landið erlendum ferðamönnum, komum við að Kerinu sem ávallt vekur mikla kátínu meðal fólks. Einn ferðamaður spurði mig hvort þessi gígur væri kominn til vegna loftsteins sem skall á jörðina. Hissa neitaði ég því, gígurinn hefði myndast við sprengingu að neðan.

Þó svo að ég furðaði mig pínulítið á því að einhver haldi að sprengigígur gæti verið loftsteinagígur, þá er einmitt þetta tilfellið fyrir marga sprengigíga, bæði á jörðinni og á öðrum hnöttum – að því sé almennt haldið fram að margir gígar sem raunverulega hafa myndast "að neðan" hafi myndast "að ofan".

Þessi mynd er tekin að ofan, horft niður í blöndunartækið mitt ofan á morgunmatinn minn. Augljóst er að hinar sjáanlegar holur stafa af lofti sem sogast niður í blöndunina og sem kemur upp þegar slökkt er á tækinu og myndast þá þessir gígar.

Gígar eru af tvenns konar tagi, annars vegar þegar eitthvað dettur niður og myndar sár (gíg) og hins vegar þegar eitthvað kemur að neðan upp á yfirborðið. Í báðum tilfellum er hægt að tala um sprengigíg. Myndun gíga hefur ekki verið rannsakað mikið en menn hafa gert ráð fyrir eða í raun ákveðið að fjöldinn allur af gígum séu loftsteinagígar þegar þeir í rauninni eru það ekki. Árekstrargígar eða loftsteinagígar hafa þó sitt kennileiti, en um þetta mun ég fjalla í annarri færslu bráðlega.

En hvað með Kerið? Ef það væri ekki staðsett á Íslandi, hefðu menn þá dæmt það sem loftsteinagíg? Á heimasíðunni www.kerid.is má finna þessa útskýringu á myndun Kersins:

Eldfjallafræðingar töldu áður fyrr að Kerið væri sprengigígur. Sprengigígar verða til í sprengigosum, sem geta myndað djúpa gígkatla. Auknar rannsóknir í Grímsnesi hafa ekki leitt í ljós neitt gjóskulag sem hægt er að rekja til sprengigosa í Kerinu. Eldfjallafræðingar telja frekar að Kerið hafi upphaflega verið allstór gjallgígur.

Jarðfræðingar segja sem sagt að upp hafi komið kvika í eldsumbrotum, „allstór gjallgígur“ myndast, kvikuþróin síðan tæmst og gígurinn (fellið) hrunið niður í þessa holu sem Kerið nú er. Hvar er þá allt gjall eldgossins? Rannsóknir leiddu ekki „í ljós neitt gjóskulag“ og hinn „allstóri gígur“ er horfinn í stórri holu sem fyrir gos var sléttlendi. Á sömu heimasíðu finnum við þennan texta:

Gígurinn eins og hann lítur út nú hefur sennilega orðið til þannig að undir lok eldgossins hefur lítil kvikuþró undir gígnum tæmst og hafi það haft hrun í för með sér. Neðan vissra marka eru holur og glufur bergsins fylltar vatni sem nefnist grunnvatn en yfirborð þess grunnvatnsflötur. Í Kerinu er afrennslislaust stöðuvatn þar sem vatnsyfirborðið fellur saman við grunnvatnsflötinn og er háð sömu sveiflum og hann. Gígurinn er því eins og gluggi niður í grunnvatnið.

Ef maður er fastur í kreddukvikunni er kannski ekki óeðlilegt að draga þá ályktun að „sennilega“ hafi Kerið myndast á þennan hátt, en ný þekking úr UM varpar nýju ljósi á gígum á borð við Kerið.

Jörðin er vatnspláneta, þ.e. það er mikið magn af vatni undir yfirborði jarðar. Í Kerinu er stöðuvatn sem fellur saman við grunnvatnið og er gígurinn „því eins og gluggi niður í grunnvatnið.“ Vatn hefur ótrúlega mikinn sprengikraft ef það nær snögglega yfir suðumarki. Gufusprengingar geta verið gífurlega öflugar og mynda þær svokallaða vatnsgíga (hydrocraters). Þó nokkrir vatnsgígar fyrirfinnast á Íslandi.

Til þess að skilja myndun vatnsgíga, vísa ég í myndun gervigíga en eftirfarandi mynd er tekin úr heimasíðu Náttúrurannsóknarstöðinni við Mývatn. Vinstri hluti myndarinnar er upprunalegur en hægri hliðin er breytt útgáfa til útskýringar á vatnsgígum. Munurinn á þessum tveimur fyrirbærum er að við gervigíga rennur hraun yfir vatn en við vatnsgíg kemur hraunið að vatninu að neðan eða myndast jafnvel mitt í því.

Næsta mynd sýnir þetta kannski betur.

Vatnsgufa er sá sprengikraftur sem mörg eldgos og öll sprengigos fá kraft sinn frá.

Kerið er vatnsgígur, myndaður úr sprengikrafti gufu. Vatnsgufa þenst út 1700 sinnum rúmmál sitt úr vatni við venjulegan loftþrýsting. Krafturinn við fasaskipti vatns úr vökva í gufu er gífurlegur og kemur oft fyrir í náttúrunni. Þetta er sama fyrirbærið og þegar við setjum pott á blauta eldhúshellu og kveikjum á. Vatnsgufan sem myndast þrýstir sér út og við heyrum bank þegar potturinn lyftist undan gufunni.

Vísbending sneiðmyndar

Hin óumdeilanlega sönnun kviku-falskenningarinnar (sjá hér) var vísbending frá jarðskjálftasneiðmyndum. Hljóðbylgjur hjálpa vísindamönnum að þekkja eiginleika og tengsl milli vökva og föstu efni í möttli jarðar. Vísbending sneiðmyndar færir alls ekki rök fyrir kvikumöttli. Ein ástæða er sú að kvika – bráðið berg í vökvaformi – hreyfist væntanlega með uppstreymi og kvikustrókum. Hins vegar sýna jarðskjálftamælingar að meginhluti möttulsins er ekki vökvi:

Jarðskjálfta- og berfræðilegar mælingar sýna að meginhluti möttulsins er úr kristölluðu föstu efni. (The Earth‘s mantle, Composition, Structure, and Evolution, ritstýrt af Ian Jackson, Australian National University, Cambridge University Press, 1998, bls. 193).

Þessi greinilegi ágreiningur á milli athugana og falskenningar hefur gersamlega vikið fyrir þeim mörgum frávikum sem áfram haldast leyndardómur í nútíma jarðfræði, en getur verið útskýrt með vatnsplánetulíkaninu. Það eru mörg svæði í möttlinum sem ekki eru úr föstu efni og eru einfaldlega vatn.

Fyrir mörgum árum sýndu jarðskjálftabylgjur úr jarðskjálftum að nokkrir hlutar úr miðju jarðarinnar væri vökvi. Ákveðnar bylgjur – svokallaðar P-bylgjur – ferðast bæði í gegnum vökva og fast efni á meðan aðrar – S-bylgjur – ferðast ekki í gegnum vökva. Þegar fræðimenn sáu að ákveðnar jarðskjálftabylgjur færu ekki í gegnum ytri kjarnann, þá vissu þeir að hann var í vökvaformi – þeir vissu bara ekki úr hvers konar vökva efnið var. Bylgjuhraði og aðrir eiginleikar hafa gert það mögulegt að átta sig meira á eðli vökvans djúpt í jörðinni. Spurningar eins og seigja vökvans gætu verið svarað. Vísindamenn sem skrifuðu í Journal of Science gerðu þennan samanburð um vökvaform ytri kjarna jarðarinnar:

Seigja vökvans í ytri kjarnanum er sambærileg seigju vatns. (Earth‘s Core and the Geodynamo, Bruce A. Buffett, Science, Vol. 288, 16. júní 2000, bls. 2007).

Svarið virðist svo auðvelt þegar við hugsum um þau fleiri þúsund rúmkílómetra af náttúrulegum vökva sem fyrirfinnst og sem við sjáum á jörðunni.

Vaþrývarmi

Mörg umhverfi sem fjallað er um í jarðfræði í dag er blanda af vatni og hita, til dæmis þær útfellingar sem við getum komið auga á á háhitasvæðum, en slíkt umhverfi er hægt að nefna vatnsvarma (hydrothermal) umhverfi. Þó er nánast aldrei fjallað um umhverfi vatns og hita auk mikils þrýstings. Slíkt umhverfi er þó gífurlega mikilvægt í jarðfræði og mun ég kalla það vaþrývarma (hypretheremal), samsett og blandað orð úr vatni (va), þrýstingi (þrý) og varma (eða hita). Mismunurinn er þessi:

1. Vatnsvarma umhverfi – steindir myndast í umhverfi heits vatns án þrýstings.
2. Vaþrývarma umhverfi – steindir myndast í umhverfi heits vatns með þrýstingi.

Til að skilja uppruna steina og steinda á jörðinni og á öðrum hnöttum, þá þarf skýran skilning á vaþrývarma umhverfi. Því miður var ekki til orð í vísindum í dag til að lýsa slíku umhverfi, enda enginn að skoða það, þess vegna þetta nýyrði en það mun verða notað töluvert hér eftir.

Vaþrývarmi er það eðlisfræðilega umhverfi þar sem kristallaðar steindir vaxa. Það er samansett úr vatni, hita, þrýstingi, steinefni og gasi.

Takið eftir að vaþrývarma umhverfi krefst allra þessara fimm „innihaldsefna“:

1. Vatn
2. Hiti
3. Þrýstingur
4. Steinefni
5. Gas

Alveg eins og með hverja aðra uppskrift, þá verður útkoman ekki sú sem vonast er eftir, nema allir þessir fimm þættir verði með. Ef við sleppum hveitinu eða ef við bökum piparkökur að hætti Kardomommubæjar (var ekki sykri og pipari víxlað?), þá getum við ekki búist við að fá þá gómsætu köku sem til stóð að baka. Það sama gildir um steina og kristalla.

Vaþrývarma ferlið hefur einfaldast mjög með nýtíma tækni. Hægt er að kaupa eða smíða ódýra þrýstikatla og nota þá á endurtekinn hátt til að finna rétta umhverfið, eða réttu uppskriftina á hitastigi, þrýstingi, steinefni og lofti fyrir þá gerð kristalla sem á að láta vaxa.

Hér er sýnt safn mynda sem sýna ferlið á því hvernig hægt er að láta kvars vaxa tvöfalda stærð sína – á einum degi – með því að nota vaþrývarma ferli. Tækin sem notuð voru í þessari tilraun, var háþrýstiofn, einnig kallaður þrýstiketill, sem settur var lóðrétt í ofninn. Ofninn var hitaður upp í 400°C í botninum en um 50°C kaldara efst. Það leiddi til náttúrulegs varmastreymis eða hringstreymis á vökva/gas blöndunni innan í íláti undir háum þrýstingi (þrýstiketill). Mikilvægt var að hita ekki of snögglega upp.

Samkvæmt ákveðinni uppskrift og aðferð (sjá undirkafla 7.4 fyrir nánari lýsingu á þeim) var hægt að búa til kvars! Þegar ferlið og uppskriftin er þekkt, er auðveldlega hægt að endurtaka tilraunina og reyndar er þetta gert í miklum mæli til framleiðslu á steindum, en þó aðeins á örfáum stöðum í heiminum.

Merkilegt er að hvergi í jarðfræðirannsóknum hafa þrýstikatlar verið notaðir til rannsókna. Hvernig ætla jarðvísindamenn að öðlast þekkingu á því hvernig berg sem inniheldur kvars er myndað ef þeir þekkja ekki ferlið hvernig kvars kristallar eru búnir til?

Gosberg inniheldur vatn

Kristallaður steinn eða steind hefur reglu í uppbyggingu sinni á meðan að myndlausir steinar hafa hana ekki. Gler er formlaust efni vegna þess að það hefur enga augljósa kristalbyggingu. Gosberg eru venjulega formlaust og glerkennt. Vatn gegnir mikilvægu hlutverki í eldgosum og í myndun þess bergs sem kallast gosberg. Jarðfræðin hefur löngum vitað að þetta berg innihaldi eitthvað vatn bundið í steinunum, eins og við getum lesið í bók Haralds Sigurðssonar, Melting the Earth:

Mikilvægi vatns hefur einnig verið staðfest með efnagreiningu; árið 1824 gerði sýndi Knox með tilraun að allt gosberg innihaldi eitthvað vatn sem er bundið í steininum. (Melting the Earth, The History of Ideas on Volcanic Eruptions: Haraldur Sigurðsson, Oxford University Press, 1999, bls. 220).

Þannig að bæði gosberg (úr bráðnu bergi) og kristallaðir steinar (úr útfellingu) innihalda vatn. Sú staðreynd að allir náttúrulegir steinar á jörðinni innihalda vatn, er ruglingsleg fyrir alla þá sem eru fastir í kenningunni um kvikujörð og hafa ranga hugmynd um hringrás bergs. Hvaðan kemur vatnið og hvers vegna losnaði það ekki út í andrúmsloftið eða út í geim þegar jörðin á að hafa verið logandi heit og bráðin í töluverðan tíma? Þessar spurningar eiga engin auðveld svör í jarðfræði í dag. En ef gosberg myndast við núningshita í jarðskorpunni, þar sem vatn er til staðar, þá er auðveldlega hægt að skilja hvaðan vatnið í gosberginu kemur.

Myndin sýnir íslenskt gjall – í tveimur litum. Báðar steinarnir eru mjög léttir enda sjást á þeim margar loftbólur eða blöðrur. Vísindavefurinn skrifar:

Blöðrurnar stafa af lofttegundum, einkum vatni, sem leysist úr bráðinni við þrýstiléttinn þegar hún rís í gígnum, og veldur sú útþensla sprengivirkninni.

Vissulega gegndi vatn mikilvægu hlutverki í myndun alls bergs sem hafa slíkar blöðrur. Þegar okkur verður þetta ljóst, þá sjáum við verulegar sannanir fyrir tilvist vatns í berginu fyrir gos. Blöðrur í steinum mynduðust ekki með veðrun og þær einangrast heldur ekki við gosberg. Mörg dæmi eru til um holótt berg í náttúrunni, svo sem sandsteinn, basalt og annað.

Ósýnilegt vatn í steinum

Hvað myndir þú halda ef þú heyrðir að allir steinar innihéldu vatn? Þó svo að það sé lítið þekkt meðal almennings, þá hefur rannsóknarfólk vitað í áratugi að steinar og steindir innihalda vatn. Þessi óleysta gáta náttúrunnar hefur haldist falin og geymd. Þetta kann að hljóma undarlega nú, en sú lítt þekkta staðreynd að steinar innihaldi vatn hefur nefnilega víðtækar afleiðingar.

Vatnsinnlyksur eru einstakar vegna þess að þær hafa oft stór vatnsfyllt hólf inni í steininum eða steindinni sem geta verið vel sjáanleg. En aðrir steinar og steindir innihalda einnig vatn. Það er fangað inni í steininum, en ósýnilegt enda er það á stærðarmælikvarða sameinda innst í kristalbyggingunni.

Vatnið er sterk vísbending um að steinninn hafi myndast einmitt í vatni en ekki við bráðnun en það má sjá þegar steinninn er hitaður. Þar sem steinninn inniheldur vatn á svo litlum mælikvarða, þenst það út við upphitun, gufar upp og sleppur út. Það er hægt að sannfæra sig á þessu með því að bera saman massann á steininum fyrir og eftir upphitunina.

Þessi glerkenndi steinn er þekktur sem Hrafntinna en magn vatnsins sem við sjáum í bikarglösunum tveimur (18 g) er það vatnsmagn sem þessi steinn inniheldur (617 g). Já, þessi steinn hefur í alvörunni allt að þessu vatnsmagni í sér (3% af massa)! Hvers vegna sjáum við ekki vatnið? Af sömu ástæðum og við sjáum ekki gerla. Vatnið er á smásæjum mælikvarða innan um steininn, sem er of lítið fyrir mannsaugað til að geta séð. En við getum hitað steina hægt upp og vegið þá eftir að þeir kólna til að athuga hversu mikill massi (af vatni) hefur tapast. Hvers vegna var okkur ekki kennt þetta í skóla? Vegna þeirrar einföldu ástæðu að ósýnilega vatnið í steinum hefur alltaf verið leyndardómur í jarðfræðinni og hefur aldrei passað vel í kvikujörð kenninguna.

Steinar hafa mismikið magn af vatni í sér, en ópall er sagður að hann innihaldi allt að 30% af vatni! Íslenska steinabókin eftir Kristján Sæmundsson og Einar Gunnlaugsson (Mál & menning, 2013, bls. 152) segir þó að ópall „inniheldur 3–13 % af bundnu vatni.“ Þetta er samt töluvert magn af vatni!

Aftast í sömu bók er tafla þar sem m.a. er sýnt efnafræðiformúla mismunandi steinda. Stundum, t.d. hjá gifs, er vatn hreinlega hluti af formúlunni: CaSO4·H2O. Tæki maður vatnið (H2O) út úr efnaformúlu gifs, þá væri það ekki lengur gifs. Það yrði þá anhýdrít, eða CaSO4 – án vatns.

Í bókum um steindafræði er oft sleppt að fjalla um þá staðreynd að allir steinar innihaldi vatn. Það að vatn sé í öllum steinum má líkja við gerla á höndum lækna. Þar til þeir fóru að skilja hvaða áhrif gerlar hefðu á heilsu manna, gat þeim ekki farið fram í læknisfræðinni. Þetta gildir einnig um jarðfræði. Þar til við gerum okkur ekki grein fyrir því hvaða hlutverk vatn spilar í uppruna steina, þá getur okkur ekki farið fram í jarðfræði.

Það er erfitt að brjóta hunang

Það hlýtur að vera hræðilegt að hugsa til þess að geta verið í daglegri rútínu eins og vinnu, skóla, fjölskyldu eða frítíma og á einu augnabliki hent í aðstæður sem eru stjórnlausar og lífshættulegar. Jarðskjálftinn sem geysaði í Mexíkó í síðustu viku kostaði mannslíf og eignartjón, skjálfti sem mældist 7,1 á Richter kvarða. Margir Íslendingar hafa lent í jarðskjálfta hér á landi en þó ekki af þessari stærð. Byggingar og jarðvegur eru auk þess oft betri hér á landi sem er mikið öryggisatriði.

Þegar ég var að lesa um jarðskjálftann, þá tók ég eftir því að upptökin voru í 50 km dýpi, en jarðskorpan í Mexíkó er hins vegar bara 30 km þykk, sjá hér.

Í skólum er okkur kennt að möttull jarðar er gerður úr bráðnu bergi. Jarðeðlisfræðingurinn O.M. Phillips líkir bráðnu bergi saman við hunang. Það er mjög áhugavert, vegna þess að jarðfræðin kennir okkur að jarðskjálftar myndast þegar núningskraftar yfirbugast þegar berg á bergi sem snertast tekur á skrið. Áströlsk vefsíða um jarðvísindi útskýrir jarðskjálfta sem „titring sem myndast í bergi sem brotnar undir álagi.“

O.M. Phillips skrifaði eftirfarandi í The Heart of the Earth:

Ef, eins og við höfum getið okkur um, jarðskjálftar eru afleiðingar skyndilegs staðbundins brots, losun á uppsafnaðri streitu, þá er afleiðingin sú að töluverð stífni sé krafist í efninu áður en það getur framleitt jarðskjálfta. Það er erfitt að brjóta hunang. Sú staðreynd að jarðskjálftar eiga stundum upptök sín í allt að 700 km dýpi, er vísbending um að efnið þar niðri verði að vera nægilega stíft til að geta haldið uppsafnaðri streitu án þess að fljóta, þar til streitan er orðin það há að efnið brotnar.

Hvenær borðaðir þú hunang síðast? Það getur verið nokkuð fljótandi en stundum aðeins harðara (en þó mjúkt eins og krem). Hefur þú nokkurn tímann brotið hunang? Ef bráðið berg er líkt við hunang, hvernig getum við þá fengið „skyndilegt staðbundið brot“ í 50 km dýpi? Um 26 klukkustundum eftir skjálftann reið yfir annar skjálfti í Ástralíu á stærðinni 6,4 á Richter kvarðanum. Upptök hans var mældur í 200 km dýpi. Ef bráðið berg er líkt og hunang, hvers vegna myndast þá jarðskjálftar í svo miklu dýpi?

Ef þú hefur lesið Bindi I í UM, þá hefur þú lært að við raunverulega lifum á vatnsplánetu, ekki kvikuplánetu. Það þýðir að í möttli jarðar og kjarna er gífurlegt magn af vatni og ís. Rannsóknir og tilraunir hafa verið gerðar til að sýna á hversu miklu dýpi berg-berg brot geta átt sér stað. Eitt slíkt ferli var fjallað um í tímaritinu Journal of Geophysical Research í grein undir heitinu ‘Physical Mechanism of Deep Earthquakes.’ Rannsóknirnar útskýra hversu djúpt jarðskjálftabrot geta gerst á ís.

Til að læra meira um þetta ferli, sjá Bindi I í UM, í undirkaflanum Ísskjálftar á bls. 288.

Gamla jarðfræðin virkar ekki

Áður hef ég skrifað um Hringrás bergs eins og nútíma jarðfræði skilgreinir hana, en sé hún röng, þá þarf augljóslega að endurskoða flokkun bergs. En hvers vegna mynda þessir þrír bergflokkar (storkuberg, myndbreytt berg og setberg) ekki réttan uppruna bergs? Jarðfræðingar tala um þessa þrjá bergflokka sem uppruna steinda. Uppruni frumsteinda storkubergs er lýst á eftirfarandi hátt:

Margar steindir myndast beint úr kviku. Feldspat, gljásteinn og kvars til dæmis myndast þegar kvika kælist niður, djúpt í jarðskorpunni, við hitastig frá 1100°C niður í 550°C. (Rocks, Minerals & Gemstones: Walter Schumann, HarperCollins Publisher and Houghton Mifflin Company, 1993, bls. 12).

Í kviku-falskenningunni lærum við um ástæðuna, hvers vegna þessi ofangreind yfirlýsing sé röng. Náttúrulegt kvars getur ekki myndast vegna kælingu kviku vegna margra ástæðna, m.a. þessarar:

1. Kvars er ekki geislavirkt (eins og kenningin um hitann í jörðunni segir til um).
2. Kvars er ekki gler (kvars hefur kristalluppbyggingu á meðan gler hefur hana ekki).
3. Kvars hefði ekki þrýstirafeiginleika (náttúrulegt kvars glatar þessum eiginleikum þegar það er hitað yfir 570°C).

Algengt er að fólk haldi að hitinn í jörðunni viðhelst vegna geislavirkni í kvikunni þar. Það myndi hins vegar þýða að allt storkuberg (storknuð kvika) ætti að vera geislavirk, en svo er ekki raunin. Annar augljós hlutur sem hrekur þessa punkta er að þegar kvars bráðnar, þá verður það að formlausu gleri og getur aldrei aftur orðið að kristölluðu kvarsi með kólnun. Auk þess hefur náttúrulegt kvars þrýstirafeiginleika. Sé kvars hitað yfir 570°C glatar steindin þennan eiginleika. Kvars, eins og aðrar steindir sem myndast í vatnsþrýstihita, geta ekki átt upptök sín í storknaðri kviku. Þess vegna er uppruni frumsteinda storkubergs gallaður og þarf að skilgreina upp á nýtt.

Næsti flokkur, myndbreytt berg, er sagður hafa myndast í ferli sem inniheldur hátt hitastig og háan þrýsting, almennt án vatns sem leiðir til myndunar nýrra steinda með enduruppbyggingu núverandi steinda. Aldrei hafa menn þó fylgst með þessu ferli í náttúrunni! Við gætum aðlagast þessari skilgreiningu ef bergfræðingar gætu búið til myndbreytt berg úr storkubergi eða öðru bergi í rannsóknarstofu með því að beita einungis háum hita og háum þrýstingi. En jafnvel eftir tilraunir í aldaraðir hafa rannsakendur ekki náð að gera það. Megin innihaldsefnið vatn hefur verið sleppt úr jöfnunni og þess vegna þarf myndbreytta bergið að vera skipt út.

Fjallað er um leyndardóminn um setberg í kaflanum um falskenninguna um hringrás bergs. Hinn sanni uppruni meginþorra sets er ekki vegna veðrunar og rofs. Þó svo að jarðfræðingar hafi haldið fast við þessa skoðun, tala vísbendingarnar gegn rofi sínu máli. Jarðfræðingar geta ekki útskýrt nægilega vel uppruna mestan hluta sets jarðarinnar en hinn sanni uppruni setbergs er þýðingamesta breytingin sem kynnt verður í nýrri jarðfræði.

Jarðfræðingar í dag tala sjálfir um að myndun setbergs sé ekki einfalt ferli og í raun er ekki hægt að sjá mörg þessara ferla í gangi í dag.

Þetta kemur kannski mörgum á óvart sem héldu að ef jarðfræðingar voru með eitthvað rétt, þá ætti það að vera það að setberg kæmi frá veðrun og rofi. Raunin er samt önnur eins og Löss leyndardómurinn og falskenningin um hringrás bergs sýna. Og eins og hægt er að lesa í undirkafla 6.2, þá lærum við að það var „erfitt að ákveða“ í hvaða af þessum þremur flokkum á að setja einstaka steina:

Storkuberg er venjulega skilgreint sem berg sem storknar úr heitu (vanalega hærri en 600°C), bráðnuðu eða að hluta til bráðnuðu ástandi. Þegar maður reynir að beita þessari skilgreiningu á raunverulegan stein, þá uppgötvar maður að í vettvangi djúpbergs er oft erfitt að koma á laggir forsendu til að ákveða hvort viðkomandi kristallað berg sé annaðhvort storkuberg eða myndbreytt berg, en hins vegar á vettvangi yfirborðs gæti það orðið erfitt að ákveða hvort gjóskubergsefni eigi upptök sín í storkubergi eða setbergi. (Magmas and Magmatic Rocks: Eric A J Middlemost, Longman Group Limited, 1985, bls. 71-72).

Hvers vegna ætti það að vera "erfitt að ákveða" hvernig flokka eigi "raunverulega steina"? Vegna þess að steinar hafa vanalega verið flokkaðir eftir þessum þremur bergflokkum sem grundvallast á kenningu en ekki á athugunum.

Flokkun bergs er ekki það einfalt mál að bera kennsl á steina og sortera þá. Hver flokkur er kerfi sem byggður er á kenningu um hvernig berg myndast. (The Complete Guide to Rocks & Minerals: John Farndon, Anness Publishing, 2006, bls. 56).

Hvað ef kenningarnar um "hvernig berg myndast" séu rangar? Ef það væri tilfellið, myndi það svo sannarlega lýsa ástandinu í jarðfræðinni – að jarðfræðingar eiga "erfitt" með að nota fræðilega flokkunarkerfið á "raunverulega steina".

Bindi II komið út á rafrænu formi

 

Biðin er á enda! Með spenningi tilkynnist hér með rafræna útgáfu af Bindi II af Universal Model (Alhliða líkan) undir heitinu Lífkerfið (The Living System).

Þetta bindi inniheldur nokkur af mikilvægustu uppgötvunum fyrir hinum „Nýju vísindum árþúsundsins“. Þessar uppgötvanir eru meðal annars:

• Þróunarfalskenningin sem sýnir hvernig þróunarkenningin er röng kenning, en þó hefur hún verið kennd sem staðreynd.
• Kaflinn um aldurslíkanið sem inniheldur nýjar vísbendingar um Jörð sem er miklu yngri en það sem kennt er í vísindaheiminum.
• Steingervingalíkanið sem sýnir með tilraunum hvernig steingervingar eru myndaðir.
• Kaflar sem fjalla um veraldarsöguna og landfræðilegan uppruna mannkyns.

Þú vilt ekki missa af þessum spennandi köflum sem bæta við og staðfesta Bindi I, Jarðarkerfið í UM! Tenglar hér til hægri flytja þig á innkaupasíðurnar, en þú getur smellt hér til fara beint á hið nýútgefna bindi. Bindi II er sett á kynningarverð eins og er, alveg eins og Bindi I – þessi verð eiga eftir að hækka.

Ég óska öllum mikillar ánægju í uppgötvunum sínum á vísindalegum sannleika!

Svör koma frá spurningum

Skrif eftir Brooke E. McKay – Click here for English

Einmitt sko, er það ekki augljóst? Þessi yfirlýsing er kannski augljós á yfirborðinu en dýpri þýðing hennar og notagildi getur leitt til ótrúlegra varandi afleiðinga. Það er vísað í þetta í UM sem svar-regluna og á eftir kemur einfaldlega spurninga-reglan sem er að spyrja alls með opinn huga. Ef þessar tvær reglur eru notaðar, þá geta þær leitt til meiri nýsköpunar, umbreytinga og uppgötvunar en þú getur nokkurn tímann ímyndað þér.

Hvernig get ég sagt þetta með slíku öryggi? Í þessar reglur hefur UM líklega vitnað mest í af öllum setningum þar. Það er minnst á þær næstum því í hvert sinn sem sannleikur í UM er kenndur einhverjum og það er góð ástæða fyrir því. Þær eru undirstaðan og einnig uppruni sérhvers nýs vísindalegs sannleika sem UM hefur uppgötvað. Að spyrja spurninga og eins að hvetja til spurninga getur verið hvati til stórfenglegra framfara og aukinnar þekkingar og visku.

Spurningar vakna vegna forvitni og enginn er forvitnari en okkar eigin börn. Með eigin fjögur börn, 8 ára og yngri, er heimili okkar fyllt með mikilli forvitni. Það ætti ekki að koma á óvart fyrir mömmur og pabba að nýleg könnun hafi sýnt að foreldrar eru þeir sem spurðir eru oftast í heiminum. Þeir eru spurðir fleiri spurninga á klukkustund en kennarar, læknar eða hjúkrunarfræðingar. Það kemur líklega heldur ekki á óvart fyrir marga foreldra fjögurra ára gamla barna að smábörn spyrja að meðaltali nýrrar spurninga á tæp tveggja mínútna fresti, eða rúm 350 spurningar á dag. Mæður víða um heim kinka kolli núna, enda hafa þær sjálfar upplifað þessa ótrúlegu staðhæfingu.

Ég skil það vel, spurningar geta fært svör og þekkingu en stundum hugsa ég með mér … ef ég þarf að hlusta á eina spurningu í viðbót á borð við hvert fer lyktin ef ég prumpa í baðkerinu eða hvers vegna er hor eins og salt á bragðið, þá gæti ég farið yfir um. Hvað eigum við að gera við allar þessar spurningar?!? Sjáum hvað sumir aðrir foreldrar eru að gera í dag.

Árið 2015 var gerð skoðanakönnun á Stóra-Bretlandi af Institution of Engineering and Technology. Í henni voru foreldrar barna á aldrinum 4–12 ára spurðir nokkurra spurninga. Niðurstöðurnar komu á óvart svo ekki sé meira sagt. 83% foreldranna gátu ekki svarað einföldum grunnskólaspurningum í náttúruvísindum þegar þeir voru spurðir. Þegar kom að því að svara spurningum barnanna sinna, óttuðust 61% raunverulega að vera spurð erfiðrar spurningar af barninu sínu sem leiddi til þess að þeir forðuðust að veita þeim svör almennt.

Ætti okkur að líða illa yfir því að geta ekki svarað þeim spurningum sem börnin okkar spyrja okkur? Ættum við að skammast okkar fyrir að muna ekki skilgreiningar vísindanna eða stærðfræðijöfnur sem við lærðum í skóla á sínum tíma? Svarið er nei, heilinn okkar getur aðeins haldið ákveðnu magni af upplýsingum í langan tíma og „meðgönguheili“ er raunverulega til, EN vandamálið er þegar þetta gerist: 63% sögðu einnig að þeir hafi gefið forvitna barninu sínu rangt svar í staðinn fyrir að játa fyrir þeim að vita ekki svarið.

Réttið upp hönd ef þið hafið lýst yfir að töfrar séu svar við spurningu barnanna ykkar um hvernig eitthvað virkar, þegar þið vitið ekki svarið eða nennið ekki að útskýra það (hönd mín er uppi núna). Sannleikurinn er sá að við öll erum fáfróð, hver á sínu sviði. En að viðurkenna þetta og velja að svara börnum okkar sannsögul, þá munu bæði foreldrið og barnið hagnast. Sem foreldrar höfum við skyldu gagnvart börnum okkar til að kenna þeim og leiðbeina í átt að sannleika. Þú sem foreldri þeirra hefur megin ábyrgðina á lærdómi og þroska þeirra. Með því að kæfa spurningar eða að taka ekki þátt í stöðugri leit þeirra að sönnum svörum, ert þú að missa af eina af ótrúlegustu reynslum þess að vera foreldri.

Nýtt lærdómsferli er gefið í kafla 1.3 í Universal Model. Fyrstu skrefin í ferlinu fela í sér að læra hvernig á að spyrja en einnig hvað eigi að spyrja. Ég ólst mest allt mitt líf upp við að hljóta kennslu í þessu ferli og það var uppörvandi að finna annan hóp í „hinu raunverulega lífi“ sem var að reyna að keppast eftir þessum sömu hlutum. Stofnunin The Right Question Institute (Stofnun hinnar réttu spurningar) er félagasamtök menntunnar sem starfar með fyrirtæki, skólum og foreldrum til að hjálpa við að rækta nýsköpun, forvitni og vöxt með því að hvetja nemendur á meðvitaðan hátt til að spyrja spurninga og kenna þeim bestu leiðina til að þess. Þeir bjóða upp á fjölbreytt úrval nýrra fræðsluauðlinda sem gera það mögulegt fyrir alla, óháð menntun þeirra eða tekna, að læra að hugsa og starfa á hagkvæmari hátt fyrir þeirra eigin hönd. Viðbrögðin við úrræðin þeirra hafa verið ótrúleg. Tækni þeirra með spurningauppskriftum passar við nýja lærdómsferlið í Universal Model á margan hátt og nýtist á svo margan hátt í lífinu. Það er auðvelt að sjá tæknina þeirra að verki í gegnum myndskeið þeirra á netinu eins og þetta:

Ég kem þessum einföldum skrefum í verk í dag með tvö eldri börnin mín, 6 og 8 ára. Við horfðum á einfalt myndskeið um náttúrulega fyrirbærið vatn sem getur runnið niður snúru úr einum bolla í annan vegna þess að vatnssameindirnar dragast hvor að annarri. Að hlusta á þau spyrja spurninga um ákveðið eðli vatns á meðan ég skrifaði þær allar niður var ótrúlega spennandi. Þau skildu mjög vel mismuninn á milli lokaðra spurninga (þekkingar) á borð við hver, hvað, hvenær og opinna spurninga (vísdóm) á borð við hvers vegna og hvernig. Þau skildu einnig hag beggja tegundar spurninganna. Þau spurðu nokkrar mjög góðrar spurninga en áttu auðvelt með að þrengja þær niður í þær spurningar sem þeim fannst mikilvægastar eða þær sem þau virkilega óskuðu eftir að uppgötva sannleik í. Við gerðum þessa tilraun sjálf og var skemmtilegt að heyra strákana ískra af spenningi þegar það heppnaðist fyrir þeim líka. Ég held að þeir hafi að hluta til talið þetta vera töfrabragð. Þessi reynsla var ekki bara lærdómsrík, heldur líka mjög skemmtileg! Að fylgjast með þeim hugsa og sjá forvitni þeirra vaxa var hápunktur dagsins og ég set mér það sem markmið að reyna að eiga oft álíka reynslu með börnunum mínum.

Þannig að hvað eigum við að gera með allar þessar rúmlega 300 spurningar sem koma til okkar daglega? Hvetja þau að spyrja meira! Lífið verður annasamt og spurningarnar halda áfram að koma, þannig að búið til lista, segðu barninu þínu að þú sért að skrifa niður spurningarnar þeirra og að þú munir setja ákveðin tíma síðar til að finna svör sameiginlega, já hor- og prumpspurningarnar líka. Reynslan og minningarnar sem koma frá uppgötvun sannleik beint við hliðina á börnunum þínum eru ólýsanlegar. Það leyfir lærdómsferlinu til að vera á jöfnu stigi með foreldri og barni sem bæði eru jafn forvitin að finna sannleikann í þeim heimi sem þau búa í.

Dean James Ryan frá Harvard Gaduate School of Education sagði þetta í útskriftarræðunni sinni í maí 2016:

Mig langar að hvetja ykkur að standast þá freistingu að hafa tilbúið svar og eyða meiri tíma í að hugsa um réttu spurninguna til að spyrja. Hinn einfaldi sannleikur er að svar getur aðeins verið eins gott og hin spurða spurning. Þetta veit ég af eigin reynslu… Fyrir þá sem hyggjast gerast kennarar til dæmis, þá vitið þið að vel orðuð spurning lætur þekkingu koma til lífs og myndar þann neista sem kveikir á loga forvitninnar. Og það er enginn stærri gjöf sem hægt er að gefa nemendum en gjöf forvitninnar. Fyrir þá sem munu verða leiðtogar, sem þið öll verðið, hafið ekki áhyggjur um að hafa öll svörin. Miklir leiðtogar hafa ekki öll svörin, en þeir vita hvernig á að spyrja réttrar spurninga, spurninga sem neyða aðra og sjálfa sig til færa gömul og þreytt svör til hliðar, spurninga sem opna möguleika sem voru ósýnilegir áður en spurt var.

Spurningar örva mannshugann. Þær eru upptök innri hugleiðslu og ytri tjáningu. Með því að hvetja til að spyrja spurninga, og með tímanum að kenna börnunum og einnig fullorðna fólkinu hvernig á að spyrja á hlutlægan hátt, þá munt þú gefa þeim gjöf sem þau geta átt með sér að eilífu. Kennið þeim að spyrja alls með opnum huga og að hætta aldrei að leita að sannleika í svörunum, svörum sem koma frá spurningum.

Heimildir:

https://rightquestion.org

https://www.telegraph.co.uk/news/uknews/9959026/Mothers-asked-nearly-300-questions-a-day-study-finds.html

https://www.theiet.org/policy/media/press-releases/20151104.cfm

https://www.gse.harvard.edu/news/16/05/good-questions

https://www.youtube.com/watch?v=9wrIIDNECUQ#action=share 

Gosbrunnar

Skilgreining á gosbrunnum (hydrofountains) er ef til vill óþörf, enda höfum við oft séð vatni sprautað upp í loftið í einhverjum brunni eða tjörn, t.d. í miðborg Reykjavíkur.

Gosbrunnar eru þó mikilvæg fyrirbæri í náttúrunni, bæði sem voru í sögunni og eins sem eru virkir í dag. Goshverir (geysers) eru dæmi um gosbrunna en það er þó bara hluti sögunnar, annars væri nóg að tala um goshveri. Til þess að fá hugmyndina um gosbrunna, langar mig að taka Enkeladus sem dæmi.

Þessar myndir sýna meiriháttar vatnsgos, eða gosbrunn sem gýs frá yfirborði Enkeladusar, sjötta stærsta tungli Satúrnusar. Vísindamenn voru orðlausir þegar þeir fylgdust með slíkum merkis atburði. Að vera vitni að slíku gosi segir tvímænalaust til um tilvist virkra vatnshnatta í sólkerfinu okkar. Á þeim tíma sem Cassini geimfarið tók myndir af þessu áður óþekkta fyrirbæri, spjó gosbrunnur Enkeladusar vatni upp í geim í hærri hæð en eigið þvermál (sjá innskotsmynd 1 sem sýnir litrófsmynd af tunglinu og öllu gosinu)! Innskotsmynd 2 er ljósmynd úr sýnilega ljósinu af þessum atburði á byrjunarstigi. Innskotsmynd 3 er nærmynd af yfirborði Enkeladusar sem sýnir stórar sprungur og gil frá fyrri bresti. Þessar hafa vafalaust einnig losað töluverðu magni af vatni og ís upp í geim, sem hafa endað sem hluti af hringjum Satúrnusar. Vísindamenn hafa greint hringi Satúrnusar til að vera að mestu úr ís og Enkeladus er þekkt til að hafa verið einn af megin uppruna þess.

Innskotsmynd 4 er einnig nærmynd af yfirborði Enkeladusar. Ferningarnir tákna hitastigið á yfirborðinu (á Fahrenheit skalanum). Rauðu ferningarnir tákna heitara yfirborð og hinir bláu kaldara yfirborð. Takið eftir að hitastigið hækkar, eftir því sem nær dregur að sprungu (misgengi). Þetta er dæmi um þyngdarafls-núnings-lögmálið sem fjallað er um í 5. kafla (Bindi I) í UM. Núningur meðfram misgengi í skorpunni hitar vatn undir yfirborðinu sem rís upp að yfirborðinu. Stundum, eins og í þessu tilfelli þegar Cassini flaug þarna um, eiga gos sér stað með slíkum krafti, að miklir vatns- og ísstrókar eru sjáanlegir sem spúa efni langt inn í geim. Enkeladus vatnshnötturinn er sagður hafa eðlismassa sem svarar til rúmlega 1,5 sinnum hærri en eðlismassi vatns og er hann líklega samansettur af vatni, grjóti og steinefnum.

Ef þú átt nokkurn tíma tök á að horfa á Satúrnus í gegnum stjörnusjónauka – allir ættu að prófa það – vertu tilbúinn til að verða innblásinn, ekki einungis af fegurð hringja Satúrnusar, heldur einnig vegna þeirrar staðreyndar að þeir eru nánast eingöngu búnir til úr vatni!

Gosbrunnar hafa merkilega sögu að segja – einnig á jörðinni okkar!