9789188229052

NATURKUNSKAP 2 DITT universum Fredrik Jonsson

NATURKUNSKAP 2 FREDRIK JONSSON NA FÖRLAG

Utgiven av NA Förlag AB, Lund www.naforlag.se © NA förlag AB Produktion: NA Förlag AB Redaktör: Ragnhild Möller Grafisk form & layout: Kolossal.se ISBN: 978-91-88229-05-2 Tryck: OZGraf, Polen 2016 Detta verk är skyddat av upphovsrättslagen.

Kopiering, utöver lärares begränsade rätt att kopiera för undervisningsbruk, är förbjuden.

FÖRORD

4

DEL 1: NATURVETENSKAPEN

6

1. Att upptäcka och förstå världen

8

2. Naturvetenskaplig verktygslåda

34

DEL 2: UNIVERSUM OCH MATERIEN

48

3. Universum

50

4. Jorden

70

5. Materiens uppbyggnad

92

6. Kemiska reaktioner

118

7. Kemiska föreningar omkring dig

132

8. Material

148

DEL 3: EVOLUTION

166

9. Historik

168

10. Evolutionära mekanismer

176

11. Spår av evolution, artbildning och släktträd

196

DEL 4: MÄNNISKOKROPPEN

208

12. Strukturer i kroppen

210

13. Hjärnan och nervsystemet

226

14. Sinnesorgan

240

15. Andning och cirkulation

262

16. Matspjälkningssystemet

284

17. Rörelseapparaten

294

18. Huden

316

19. Njurar och urinvägar

326

20. Immunsystemet

334

21. Endokrina systemet

352

22. Fortplantningssystemet

362

REGISTER

374

FÖRORD Naturkunskapen ger oss en förståelse för vår omvärld.

Genom att själva studera och genom att ta till oss vad andra har upptäckt och beskrivit får vi en bättre förståelse för hur saker omkring oss hänger ihop.

I kursen Naturkunskap 2 och i den här boken tas du med på en resa från de minsta beståndsdelarna vi har kännedom om till de största sammanhang som universum kan erbjuda. Naturkunskapen är en kom­ bination av känd fakta och nya upptäckter och jag tycker att det är viktigt att du bär med dig det in i den här boken. En lärobok blir lätt en samling av fakta radade efter varandra, men det är ibland också viktigt att reflektera över att naturvetenskaplig kunskap är en ständigt pågående process där kunskapen utvecklas och förändras i takt med att vi gör nya upptäckter.

Det är alltså inte alls säkert att det som finns beskrivet i den här boken idag är den kunskap som vi har om tio år. Styrkan med naturvetenskapen är att den ständigt förfinas och att vår förståelse för vår omvärld ständigt förbättras. Din upptäckt är lika viktig som en etablerad forskares upptäckt så länge du kan underbygga den med observationer och mätningar som stödjer dina slutsatser. På det här sättet läggs det naturvetenskapliga kunskapspusslet bit för bit.

Den här boken ska ses som en introduktion till många av de förklaringsmodeller som idag används för att beskriva universum, livets utveckling, människo­kroppens uppbyggnad, ämnens samman­ sättning och mycket mer. Men den ska också ses som en inspiration till att det finns mycket mer att upptäcka och förstå inom naturvetenskapen både genom att läsa andra böcker men, framförallt genom att själv undersöka och förstå.

4

Förord

En lärobok av den här karaktären bör läsas efter behov och intresse och förmodligen inte från pärm till pärm. Använd innehållsförteckningen, gör nerslag, låt dig inspireras till nya naturvetenskapliga undersökningar eller fall tillbaka på förklarings­ modeller efter att du har undersökt din omvärld.

På det här sättet hoppas jag att den här boken ska berika din förståelse för omvärlden och inspirera din upptäckaranda så att det kanske blir du som gör nästa stora naturvetenskapliga upptäckt!

Trevlig läsning!

Växjö, juli 2015 Fredrik Jonsson

Fรถrord

5

Kapitel fyra

Jorden

JORDENS HISTORIA

72

Jordskorpans utseende förändras ständigt

72

Atmosfärens utveckling

73

LIVETS UTVECKLING

78

ATMOSFÄREN

80

Troposfären

80

Stratosfären

80

Mesosfären

81

Termosfären

81

JORDENS SAMMANSÄTTNING

83

FRÅN JORDYTAN TILL KÄRNAN

83

Litosfär

83

Manteln

84

Yttre kärna

84

Inre kärnan

84

TEKTONISKA PLATTOR

85

BERGARTER

88

Magmatiska bergarter

88

Amorfa bergarter

88

Sedimentära bergarter

88

SAMMANFATTNING

90

ÖVNINGAR

91

Instuderingsfrågor

91

Fundera och diskutera

91

JORDENS HISTORIA Jorden bildades för ungefär 4,5 miljarder år sedan som en del av vårt solsystem. Den tidiga jorden var mycket olik den vi ser idag. Under den första tiden av jordens historia bombarderades jordklotet med meteoriter som träffade jorden. Det tillsammans med radioaktivitet gjorde att jordytan förmodligen var mer i form av flytande lava än i fast form.

Efterhand som tiden gick svalnade också planeten och den första jordskorpan kunde bildas. Denna jordskorpa var förmodligen betydligt tunnare och mer instabil än den jordskorpa vi har idag beroende på att aktiviteten i jordens inre var betydligt större.

JORDSKORPANS UTSEENDE FÖRÄNDRAS STÄNDIGT Efterhand som jorden utvecklas blir också jordskor­ pan mer och mer fast och jordskorpan bildar plattor som flyter på den underliggande manteln. Dessa plattor kolliderar med varandra och bildar bland annat bergskedjor.

Plattornas rörelse tros ha pågått sedan den tidiga jordskorpan bildades och de kontinenter vi ser idag är endast den aktuella bilden av jordens utseende. En bild som har förändrats genom jordens utveckling och som kommer att förändras framöver.

Under jordens utveckling tror man att det har funnits flera så kallade superkontinenter, då all land­ massa har varit samlad till en enda stor kontinent.

Den senaste superkontinenten kallas för Pangea och tros ha spruckit upp för cirka 250 miljoner år sedan.

Men detta är bara den senaste i raden av superkonti­ nenter och förmodligen kommer jordens landmassa åter att samlas till en superkontinent i framtiden.

Kontinenternas rörelse sker oerhört långsamt, men är likväl en ständigt pågående process.

72

Jorden

ATMOSFÄRENS UTVECKLING Jordens atmosfär har förändrats mycket under de år som jorden har funnits. Den tidiga atmosfären tros ha bestått av i huvudsak väte och helium. Dessa är relativt lätta grundämnen.

När solens aktivitet ökade och temperaturen på jorden ökade, förmådde inte jorden att hålla kvar dessa lätta grundämnen och denna tidiga atmosfär försvann då. Den ersattes istället av en atmosfär i huvudsak bestående av koldioxid och vattenånga samt en del svavelföreningar. Den nya atmosfären hade sitt ursprung i den vulkaniska aktivitet som skedde på jorden.

Jorden bombarderades också med kometer som tillförde ytterligare vatten i form av is till jorden.

I denna atmosfär uppstod vattnets kretslopp, där vattnet uppträder i olika former som is, flytande vatten och vattenånga.

Vattnet bildade också oceaner. Oceanerna kunde bildas tack vare att temperaturen på jorden nu hade sjunkit till en nivå som tillät vatten i flytande form. I oceanerna bildades det första livet för ungefär 3,5 mil­ jarder år sedan. Det första livet kom också att förändra atmosfärens sammansättning på ett radikalt sätt.

De första cyanobakterierna började producera syre med hjälp av koldioxiden som fanns löst i vattnet.

Detta syre frigjordes efterhand ur vattnet och syrgas tillfördes till atmosfären. Syrgasen blev efterhand vanligare och utgör idag ungefär en femtedel av atmosfären. Den resterande delen består huvud­ sakligen av kväve. Den ökade mängden syre i atmosfären gjorde livet på jorden möjligt. Under årmiljonernas gång har atmosfärens sammansättning förändrats en del, men vi har fortsatt haft en atmosfär som är rik på syre.

Jorden har alltså förändrats en hel del sen den bildades för 4,5 miljarder år sedan och den kommer att fortsätta att förändras framöver. Det kan vara svårt att inse det här eftersom vi endast finns på jorden under en väldigt kort period av jordens historia.

I våra ögon kan jorden verka konstant. Men även vi märker av de förändringar som sker i form av jordbävningar och klimatförändringar. En del av för­ ändringarna beror på processer som vi inte kan styra över medan andra förändringar är direkt orsakade av oss, som till exempel den utökade växthuseffekten.

Jorden

73

LIVETS UTVECKLING PÅ JORDEN Översikt över livets utveckling på jorden under olika tidsperioder. Fortsätter på nästa uppslag.

ROZOIKUM HADEIKUM

ARKEIKUM

PROTEROZOIKUM

Första Första algerna algerna

Första algerna

Första Första djuren djuren med med skal skal

Första djuren med skal

Flercelliga rganismer Första

Första levande Encelliga organismerna organismer svampdjuren Första svampdjuren

1 600 1 ~4 600 000 4 000 1 000 2 500

1 600 MILJONER ÅR SEDAN

74

Jorden

Flercelliga organismer

Första svampdjuren

1 000

PALEOZOIKUM KAMBRIUM KAMBRIUM ORDOVICIUM SILUR

DEVON

ORDOVICIUM KARBON KAMBRIUM PERM SILUR

Första amfibierna Trilobiter

Första landväxterna Trilobiter

Trädlika ormbunkar

Första landväxterna Trilobiter

Första insekterna

Första fiskarna

Första fiskarna

Djur med skal

Första reptilerna Djur med skal

Bepansrade fiskar

Maneter

Maneter

Många sorters fiskar

541

485 541

419

443

Första

485

Bepansrade fiskar

Många sorters Maneter reptiler

358

298 541 443 252

MILJONER ÅR SEDAN

Jorden

75

LIVETS UTVECKLING PÅ JORDEN Översikt över livets utveckling på jorden under olika tidsperioder. Fortsättning från föregående uppslag.

MESOZOIKUM MESOZOIKUM MESOZOIKUM TRIAS

TRIAS TRIAS

JURA

JURAJURA

KRITA

KRITA KRITA

Första dinosaurierna Första Första dinosaurierna dinosaurierna Många sorters Många Många sorters sorters dinosaurierdinosaurier dinosaurier Första däggdjuren Första Första däggdjuren däggdjuren

Första växterna Första Första växterna växterna med blommor medmed blommor blommor

Barrträd Barrträd Barrträd Första fåglarna Första Första fåglarna fåglarna

Havslevande reptiler Havslevande reptiler Havslevande reptiler

252

252252

201

201201

145

MILJONER ÅR SEDAN

76

Jorden

145145

KENOZOIKUM MESOZOIKUM KENOZOIKUM PALEOGEN TRIASPALEOGEN

NEOGEN JURA NEOGEN

KVARTÄR KRITAKVARTÄR

Mammut Mammut Många sorters Många sorters Första dinosaurierna däggdjur däggdjur Många sorters dinosaurier Första däggdjuren Människa Människa

Första växterna med blommor

Barrträd Smilodon Smilodon Första fåglarna

Diatryma Diatryma Havslevande reptiler

66252

66

23201

23

Ullhårig noshörning Ullhårig noshörning

2,3 145

2,3

0

0

MILJONER ÅR SEDAN

Jorden

77

LIVETS UTVECKLING Livet på jorden har utvecklats från de första enkla organismerna till den mångfald av avancerade organismer som vi ser idag. Man tror att det första livet uppstod för cirka 3,5 miljarder år sedan. Exakt hur livet uppstod vet man inte, men man tror att olika organiska molekyler under gynnsamma förhållanden började samverka.

Det första livet var enkelt och encelligt men hade stor betydelse för jordens utveckling. Inte minst genom att producera syre som helt förändrade jordens atmosfär. Syret var också en förutsättning för den utveckling av livet vi har sett sedan dess.

Det första livet var encelligt och alla cellens processer skedde i cellplasman. Man tror sedan att vissa celler tog upp andra celler och då bildades olika inre strukturer i cellerna. Dessa kallas idag organeller och sköter om olika delar av cellens funktioner.

Organellerna gör att cellen kan arbeta mer effektivt, eftersom processer som hör ihop är samlade på ett ställe i cellen.

Nästa steg i livets utveckling var när flera celler slog sig samman och bildade flercelliga organismer.

De allra första flercelliga organismerna var bara löst sammanhängande cellklumpar. Efterhand som de flercelliga organismerna utvecklades blev de olika cel­ lerna i organismerna mer och mer specialiserade och kunde då sköta om särskilda processer. Det här gjorde att de flercelliga organismerna kunde bli mycket mer avancerade, eftersom en enda cell inte behövde sköta alla processer. Flercelligheten tros ha lagt grunden för den explosion av arter som vi har sett på jorden.

Genom årens lopp har evolutionen lett till att nya arter har utvecklats på grund av naturligt urval som du kommer att läsa mer om i evolutionskapitlet. Nya

78

Jorden

arter har ersatt gamla i takt med att livsbetingelserna på jorden har förändrats. Under vissa perioder har förutsättningarna för liv på jorden förändrats radikalt på kort tid, vilket har lett till massutdöenden där majoriteten av arterna på jorden har försvunnit.

Dessa har så småningom ersatts av andra, bättre anpassade, arter.

På det här sättet har livet på jorden utvecklats från enkla encelliga organismer till den komplexa väv av liv vi ser idag.

Jorden

79

ATMOSFÄREN En av de saker som gör jorden till en så unik planet är den omgivande atmosfären. Det är atmosfärens sammansättning som har skapat förutsättningarna för det liv vi ser på jorden idag. Atmosfären brukar delas in i olika lager utifrån olika kriterier som till exempel temperatur. Detta kan göras på lite olika sätt och här presenteras den vanligaste modellen som baserar sig på temperaturvariationerna i atmosfären.

TROPOSFÄREN De delar av atmosfären som ligger närmast jordytan kallas troposfären. Tjockleken på troposfären varierar (cirka 6–18 km) eftersom indelningen av atmosfären på det här sättet bygger på hur temperaturen föränd­ ras med ökande höjd. Troposfären innehåller största delen av atmosfärens massa och det är i troposfären som olika typer av väder uppstår. I troposfären sjunker temperaturen med höjden. Ju högre upp i troposfären desto lägre temperatur.

STRATOSFÄREN Ovanför troposfären kommer nästa lager av atmo­ sfären som kallas stratosfären. Mellan troposfären och stratosfären finns ett gränsskikt som kallas tropo­ pausen. Stratosfären sträcker sig från tropo­sfären och upp till cirka 50 km höjd över markytan. I strato­ sfären ökar temperaturen sakta igen. Ju högre upp i stratosfären desto högre blir alltså temperaturen.

Detta beror bland annat på att ozonlagret ligger i stra­ tosfären. Ozonet absorberar energi från solens strålar och på det sättet värms luften i ­stratosfären upp.

80

Jorden

MESOSFÄREN Ovanför stratosfären finner vi mesosfären. I meso­ sfären vänder temperaturen återigen nedåt och sjunker ju högre upp i mesosfären vi kommer. Den sjunkande temperaturen blir som lägst i övergången till nästa skikt i atmosfären, vilken kallas för termo­ sfären. Övergången mellan mesosfär och termosfär kallas för mesopausen.

TERMOSFÄREN Termosfären är det lager i atmosfären som ligger allra längst ut från jordytan. Atmosfären blir tunnare och tunnare ju högre upp i atmosfären man kommer och i termosfären är luften väldigt tunn. Atmosfären har inte en tydlig gräns mot rymden utan den tunnas successivt ut. I termosfären ökar temperaturen igen och blir högre ju längre upp i termosfären vi kommer.

Hur hög temperaturen blir beror mycket på vilken aktivitet det är på solen.

Exosfä

r 690 km

Termo sfär Mesos

fär

Ozonla ger Strato sfär Tropo sfär

85 km 50 km

20 km

Jorden

81

JORDENS STRUKTUR Exosfär Termosfär Mesosfär Stratosfär Troposfär Astenosfär Undre mantel

Yttre kärna

Litosfär Inre kärna

JORDENS SAMMANSÄTTNING

FRÅN JORDYTAN TILL KÄRNAN

Jorden består till största delen av järn eftersom stora delar av jordens inre består av järn. Studerar man däremot jordskorpan ser sammansättningen lite annorlunda ut. Jordskorpan består framförallt av en rad olika metalloxider där kiseloxiden är vanligast, cirka 60 % av den kontinentala jordskorpan består av kiseloxid.

Näst vanligast är aluminiumoxid och där efter järnoxid, magnesiumoxid och kalciumoxid i fallande ordning. Kiseloxiden är huvudbeståndsdel i många av jordens bergarter och kallas även för kvarts. Bland annat är kiseloxid mycket vanlig i granit och gnejs vilka är de vanligaste bergarterna i Sverige.

När vi promenerar på jordens yta upplevs jorden som fast och stabil och det är svårt att föreställa sig det som sker i jordens inre. De som bor nära områden med mycket jordbävningar och vulkanutbrott har förmodligen en större känsla för vad som händer i jordens inre än vad vi har som bor långt ifrån den typen av zoner.

LITOSFÄR Du sätter dina fötter på den yttersta delen av jorden som kallas för jordskorpa eller litosfär. Litosfären är uppbyggd av ett antal plattor som rör sig i förhållande till varandra. Litosfären är väldigt tunn i förhållande till jordens storlek. Som tjockast är den cirka 70 km tjock, men den kan vara så tunn som 5 km.

Om man jämför det med att det är drygt 6 000 km från jordens yta in till mitten av kärnan förstår man att jord­skorpan bara är ett tunt skal runt jordklotet, ungefär som skalet på ett äpple.

Om vi nu tänker oss att vi färdas från litosfärens yta och in mot mitten av jordklotet kommer vi att stöta på ett antal olika lager. Det är såklart ingen som har gjort den här resan. Människan har bara skrapat på ytan av litosfären. Det djupaste hålet vi har borrat är lite drygt 12 km. Vi har dock med hjälp av olika mätinstrument kunnat bilda oss en rimlig uppfatt­ ning om hur jorden ser ut under våra fötter.

Jorden

83

MANTELN Under litosfären finns manteln. Manteln är totalt sett cirka 2 900 km tjock. Mantelns temperatur varierar någonstans mellan 1 000 och 3 500 grader Celsius med de lägsta temperaturerna närmast jordytan och en stigande värme ju längre in man kommer.

Den översta delen av manteln kallas för asteno­ sfären. Astenosfären är flytande och det är rörelser i astenosfären som ger upphov till de litosfäriska plattornas förflyttningar. Rörelserna kallas för konvektions­strömmar och uppstår genom att det finns en temperaturskillnad mellan mantelns övre och undre delar.

YTTRE KÄRNA Under manteln ligger den yttre kärnan vars tjocklek är ungefär 2 200 km. Den yttre kärnan är flytande och håller en högre temperatur än manteln, cirka 4 000 grader. Materialet i den yttre kärnan rör sig och det är denna rörelse som tros ge upphov till jordens magnetfält.

INRE KÄRNAN I mitten av jordklotet finns den inre kärnan som har en radie på ungefär 1 200 km. Den inre kärnan är fast och har en uppskattad temperatur på cirka 6 000 grader. Den inre kärnan utgör centrum av jordklotet.

Den har mycket hög densitet på grund av trycket från de ovanliggande lagren i jordens struktur.

84

Jorden

TEKTONISKA PLATTOR Jordskorpan är i själva verket ingen fast yta utan består av ett antal plattor som rör sig i förhållande till varandra. Jordskorpan består av två delar. Den översta litosfären och den undre astenosfären.

Astenosfären är mer flytande i sin konsistens och därmed också mer lättrörlig medan, litosfären är mer fast och bildar det vi ser som land och havsbotten.

Det är litosfären som är uppdelad i plattor och dessa flyter ovanpå astenosfären. Det innebär att plattorna är rörliga och helat tiden förflyttar sig i förhållande till varandra.

Exakt hur många plattor som finns är inte väldefinierat eftersom alla plattors gränser inte är helt tydliga. Plattorna kan röra sig i förhållande till varan­ dra på olika sätt. Sverige ligger ganska långt in på den euroasiatiska plattan och därmed långt ifrån de zoner där plattorna rör sig i förhållande till varandra.

Vissa plattor rör sig längs med varandra och plattorna hakar då och då i varandra. Gränser mellan plattor som glider längs med varandra kallas för omvandlingsgränser. Ett exempel på en sådan gräns löper längs den nordamerikanska västkusten där stillahavsplattan rör sig i förhållande till den nord­ amerikanska plattan. Den här rörelsen ger upphov till jordbävningar och jordskalv i de här trakterna.

Två plattor kan också röra sig ifrån varandra i en divergerande rörelse. I skarven mellan plattorna väller det då upp magma från jordens inre och det bildas ofta vulkaner. Den heta magman från jordens inre kyls så småningom av och blir en del av den nybildade litosfären. Det mest kända exemplet på en divergerande plattrörelse är den längs med mitt­atlantiska ryggen, där den euroasiatiska och den nordamerikanska plattan rör sig från varandra.

Island ligger mitt på den mittatlantiska ryggen och har bildats av varm magma från jordens inre. Det bildas också ständigt ny havsbotten längs hela den mittatlantiska ryggen.

Det tredje sättet som plattor kan röra sig i förhållande till varandra är när de rör sig rakt emot varandra och därmed krockar. Den här typen av rörelse kallas för konvergerande rörelse. Vid en konvergerande rörelse är resultatet beroende av plattornas tyngd i förhållande till varandra.

Om en oceanplatta och en kontinentalplatta möts pressas vanligtvis oceanplattan ner under kontinentalplattan, eftersom oceanplattan är tyngre.

Om däremot två jämntunga plattor möts, som till exempel två kontinentalplattor, finns ingen given tyngdskillnad och då kommer plattorna pressas mot varandra och bilda bergskedjor. Det är på det här sättet Himalaya har bildats, när den indiska och den euroasiatiska plattan har pressats mot varandra.

Jorden

85

DE TEKTONISKA PLATTORNA När de tektoniska plattorna har rört sig under årmiljonerna har också kontinenternas positioner förändrats. Det har funnits olika urkontinenter på bilden illustrerade av Pangea (överst) samt Laurasien och Gondwana (nederst).

Eurasien Nordamerika

PANGEA

ca 200 miljoner år sedan

Afrika Sydamerika

Antarktis Australien

Nordamerika

LAURASIEN

Eurasien

ca 120 miljoner år sedan Afrika

GONDWANA

Sydamerika Australien Antarktis

86

Jorden

TRE TYPER AV PLATTRÖRELSER

TRE TYPER AV PLATTRÖRELSER Divergerande plattrörelse Plattorna rör sig ifrån varandra

Omvandlings­gräns Plattorna rör sig längs med varandra

Konvergerande rörelse Plattorna rör sig mot varandra

Jorden

87

BERGARTER

88

Jorden

Jordens berg kan kännas väldigt bastanta och bestå­ ende, men faktum är att bergskedjor och berggrund varierar i cykliska förlopp. Cyklerna är visserligen väldigt långa och svåra att se med blotta ögat, ändå är det så att berg skapas och försvinner i en ständigt pågående process.

En bergart är en typ av berg som har ett specifikt ursprung och ett specifikt innehåll. Bergarter är uppbyggda av olika typer av mineraler och innehållet varierar en hel del beroende på ursprunget.

Bergarter brukar delas in i tre huvudgrupper.

Dessa är magmatiska bergarter, amorfa bergarter och sedimentära bergarter.

AMORFA BERGARTER

MAGMATISKA BERGARTER

SEDIMENTÄRA BERGARTER

Magmatiska bergarter bildas när magma från jordens innandöme tränger upp till jordytan och stelnar där. Magmatiska bergarter kan bildas på olika djup i jordskorpan. Nybildade magmatiska bergarter är vanliga i områden där två tektoniska plattor rör sig ifrån varandra, men också i andra gränser mellan tektoniska plattor där det finns vulkanisk aktivitet.

Magmatiska bergarter kan bildas djupt ner i berg­ grunden, så kallade djupbergarter.

Granit, som är den vanligaste bergarten i Sverige, är ett exempel på en djupbergart. Magmatiska bergarter kan också bildas genom att magma tränger upp i sprickor i befintliga bergarter. Den här typen av magmatiska bergarter kallas för gångbergarter och ett exempel är diabas. Diabas bryts på flera håll i Sverige där den magmatiska bergarten har trängt upp i vår berggrund som i huvudsak består av amorfa bergarter.

De berg som finns på jorden nöts av många krafter.

Väder och vind sliter på bergen, men också kemiska och biologiska processer gör att berg vittrar och bryts ned. Små, små delar lossnar från berget. Dessa delar transporteras med vatten genom bäckar och floder ut mot havet. Så länge flödet är högt kan vattnet bära de små partiklarna, men när vattnet blir mer stilla­ stående kommer partiklarna att falla mot botten och lägga sig där. Man säger att partiklarna sedimenterar.

Efterhand som nya partiklar sedimenterar byggs sedimenten på. När sedimenten blir tjockare ökar trycket och partiklarna kan sammanfogas till bergar­ ter. Dessa bergarter kallas för sedimentära bergarter och bildas alltså på havsbottnen runt om på vår jord.

Den kalksten som utgör berggrunden i bland annat Skåne och på Gotland är en typ av sedimentär bergart som en gång har bildats när dessa delar av Sverige var havsbotten.

Amorfa bergarter är bergarter som har bildats genom att magmatiska eller sedimentära bergarter har utsatts för någon form av fysikalisk påverkan, som har gjort att sammansättningen i bergarten har förändrats. Det kan till exempel handla om påverkan av stort tryck eller höga temperaturer. När detta sker förändras strukturen och sammansättningen hos mineralerna som ingår i bergarten.

Gnejs, som är en av de vanligaste bergarterna i Sverige, är en amorf bergart. Amorfa bergarter kan till exempel bildas när två kontinentalplattor kolliderar och det uppstår ett enormt tryck.

MAGMATISKA BERGARTER

till exempel granit.

Ytliga magmatiska bergarter eroderar.

Sediment ansamlas på havsbottnen.

Magma kyls av och stelnar till magmatisk bergart.

Magmatiska bergarter begravs djupt ner.

Magma kyls av och blir en magmatisk bergart.

Hetta och tryck smälter bergarten till magma.

Tryck pressar samman sediment.

Hetta och tryck smälter bergarten till magma.

Hetta och tryck stiger runt bergarten.

Sedimentära bergarter begravs djupt ner.

Amorf bergart begravs djupt ner.

Hetta och tryck omvandlar bergarten till amorfa bergarter.

SEDIMENTÄRA BERGARTER

AMORFA BERGARTER

till exempel sandsten.

Tryck pressar Sediment samlas Ytlig amorf samman sediment. på havsbotten. bergart eroderar.

Sedimentära bergarter hamnar långt under markytan.

till exempel gnejs.

Tryck och värme omformar den sedimentära bergarten till amorfa bergarter.

De utsätts för tryck och värme.

Bergarter omvandlas till nya bergarter i en ständig process. Här beskrivs översiktligt hur detta sker.

Jorden

89

SAMMANFATTNING Jorden skapades för cirka 4,5 miljarder år sedan.

Under den första miljarden år tror man att jorden var relativt ogästvänlig och du hade inte överlevt många minuter på dess yta. Efterhand har jordens yta och atmosfär förändrats. Jorden har fått en fast skorpa och de organismer som lever på jorden har bidragit till att skapa syre i jordens atmosfär.

Det första livet tros ha uppstått för cirka 3,5 miljar­ der år sedan och det livet var encelligt. Därefter har livet utvecklats och gått från encelligt till flercelligt med en stor mångfald av avancerade organismer.

Jordens atmosfär består av ett antal olika lager.

De olika lagren delas in efter hur temperaturen förändras inom lagret. I troposfären, som är lagret närmast jordytan, sjunker temperaturen ju högre upp man kommer.

Jordens yta består av jordskorpan som är uppdelad i tektoniska plattor som rör sig ovanpå jordens heta innandöme. Under jordskorpan ligger manteln som är flytande och ytterligare längre in mot jordens mitt finns yttre och inre kärnan. Den inre kärnan tros vara solid.

Bergarter på jorden bildas på olika sätt.

Magmatiska bergarter bildas av magma från jordens inre. Amorfa bergarter bildas när befintliga berg­ arter utsätts för någon form av högt tryck eller hög temperatur så att deras sammansättning förändras.

Sedimentära bergarter bildas när andra bergarter nöts ner av till exempel väder och vind och de små partiklarna transporteras ut i havet, där de sedimen­ terar på botten och bildar lager, som så småningom omvandlas till fast berg.

90

Jorden

ÖVNINGAR INSTUDERINGSFRÅGOR

FUNDERA OCH DISKUTERA

1. När tros jorden ha bildas?

• Hur tror du att jorden skulle ha sett idag om inte

2. Beskriv hur jordskorpans utseende har förändrats.

3. Beskriv hur atmosfären har förändrats sedan jorden bildades.

4. Hur har livet på jorden utvecklats?

5. Vilka lager är atmosfären indelad i?

6. Beskriv jordens uppbyggnad från jordskorpa till kärna.

7. Vad innebär tektoniska plattor? Hur fungerar de?

8. Ge exempel på några typer av bergarter samt beskriv hur de bildas.

cyanobakterierna hade börjat producera syre?

• Vad tror du flercelligheten har haft för betydelse för livets utveckling?

• En resa ut genom atmosfären betyder stora ­variationer i temperatur. Vad beror de på?

• De tektoniska plattorna har flera gånger under ­ istorien gett upphov till så kallade superkontinen­ h ter, då all landmassa har varit samlad till en enda, till exempel Pangea. Troligen kommer det att ske igen i framtiden. Hur tror du att det kommer att påverka livet på jorden?

• Hur tror du att man kan se på en bergart vilken typ den tillhör? Hur ser en magmatisk, amorf, respek­ tive sedimentär bergart ut?

Jorden

91

Naturkunskap 2 – Ditt universum är formulerad utifrån kursplanen för Naturkunskap 2 på gymnasiet, men kan läsas av vem som helst som önskar en fördjupad förståelse för naturens samband. Naturkunskap 2 – Ditt universum ger dig som läsare en djupare förståelse för både det universum du lever i och det inre universum som finns inuti din kropp.

Boken tar dig med på en resa från big bang och alltings början fram till idag och låter dig också blicka in i framtiden. Vad blir nästa steg i den naturvetenskapliga världen?

Naturkunskap 2 – Ditt universum är skriven för att du ska öka och fördjupa din förståelse för samband inom naturvetenskapen, men också för att stimulera din lust att upptäcka själv. Att gå från att ta till sig färdigformulerad fakta till att själv upptäcka, mäta, beskriva och förstå är ett av de viktigaste stegen mot att förstå naturvetenskapen och dess teorier och modeller.

Naturkunskap 2 – Ditt universum ger dig möjlighet att ta avstamp i en bred faktabas för att själv undersöka ditt universum, men den fångar också upp dig och ser till att du landar tryggt om du vill luta dig mot redan välkända och formulerade teorier. Låt Naturkunskap 2 – Ditt universum bli din vägledning till en fördjupad förståelse av det universum du lever i!

www.naforlag.se