Hvaðan kom hafið?

Svar

Hafið er að langmestum hluta orðið til úr gosgufum sem losnað hafa í eldgosum á 4.500 milljón ára ævi jarðar. Dæmigerðar gosgufur, eins og þær sem losnuðu í Surtseyjargosinu, eru um 85% vatn. Í hraunkviku, sem kemur upp á yfirborðið, eru um 0,6% af vatni, og af þeim losna um 0,5% út í andrúmsloftið, þar sem vatnið þéttist og fellur út sem regn. Í stórgosi eins og Skaftáreldum 1783, þar sem 15 km³ af kviku komu upp á yfirborðið, má þannig ætla að um 200 milljón tonn af vatni hafi rokið út í andrúmsloftið. Áætlað er að á Íslandi renni um 45.000 km³ af hrauni á milljón árum, sem þá mundu losa 600.000 milljón tonn af vatni, sem er um 1/500 af þeirri „framleiðslu" vatns sem þyrfti til að mynda hafið allt, 1348 milljón km³, á 4500 milljón árum.

Aðalröksemdin fyrir því að vötn og andrúmsloft jarðar hafi myndast við þessa afloftun jarðar, en séu ekki leifar af upprunalegu andrúmslofti hennar, er annars þessi: Af eðallofttegundinni argon (Ar) eru tvær samsætur, Ar-36 og Ar-40. Hin fyrrnefnda er ríkjandi form argons, til dæmis í sólinni, og hefur einnig verið ríkjandi í frum-andrúmslofti jarðar. Hin síðarnefnda, Ar-40, myndast hins vegar við klofnun geislavirku kalín-samsætunnar K-40. Argon er þung lofttegund, þannig að það sleppur ekki út í geiminn (eins og til dæmis vetni gerir), og vegna þess að það er eðallofttegund hvarfast það ekki við berg eða önnur efni. Þess vegna safnast það argon, sem einu sinni er komið í andrúmsloftið, þar fyrir. Andrúmsloft jarðar er um 1% argon, og það er nær eingöngu Ar-40. Þess vegna hefur allt argon andrúmsloftsins orðið til við klofnun kalíns í bergi, en snemma á ævi jarðar sópaðist frum-andrúmsloftið í burtu í sterkum sólvindi. Þetta stig í þróun sólstjarna er kennt við stjörnuna τ í Nautsmerkinu (τ Tauri). Eftir það fór nýtt andrúmsloft, höf og vötn að myndast úr eldfjallagufum.