Het ontstaan van de aarde

Hieronder vind je een mogelijk scenario om binnen de grenzen van de Bijbelse beschrijving de aardbol te laten verschijnen zoals we ze nu kennen.  Het gaat om een hypothese, we kunnen ze niet bewijzen. 

Genesis begint met één zin over de aarde, en pas daarna gaat het over licht en dagen.

In den beginne schiep God de hemel en de aarde. 

De aarde nu was woest en ledig, en duisternis lag op de vloed, en de Geest Gods zweefde over de wateren. (Ge. 1:1-2, NBG1951)

Tussen die twee verzen staat geen woord uitleg. En toch staat er in vers 2 al heel wat: er is een bol, er is water, en er is duisternis. Hoe komt een pas geschapen wereld in die toestand?

De natuurkunde geeft daar een antwoord op, en het antwoord is na te rekenen.

Er bestaat een natuurkundige weg die uitkomt op de toestand van vers 2: een bol, bedekt met water, in het donker. Dat die weg begaanbaar is, valt aan te tonen. Dat de aarde hem werkelijk gegaan is, staat er niet — daarover zwijgt het verslag.

De massa komt eerst

De Schepper maakt een massa in de ruimte. Vanaf dat ogenblik werkt de zwaartekracht, want die hoort bij massa zoals nattigheid bij water hoort.

Wat losse brokken zijn, valt naar elkaar toe. Het materiaal klontert samen, en elke brok die invalt geeft zijn bewegingsenergie af als warmte.

De warmte komt uit de val zelf

Die warmte is de motor van het hele verhaal.

De bovengrens is de gravitationele bindingsenergie: de warmte die vrijkomt wanneer je de hele aarde opbouwt uit materiaal dat van heel ver komt. Voor een bol met de massa en de straal van de aarde is dat ongeveer 2,5 × 10³² joule.

Vier en een half procent van de bovengrens volstaat dus om de hele bol te smelten. De warmte is ruim voorhanden.

Hoeveel er werkelijk vrijkomt, hangt af van de aanvoer

Die bovengrens geldt alleen wanneer alles van grote afstand invalt. Komt het materiaal van dichterbij, dan komt er minder vrij: van tien aardstralen nog negentig procent, van twee aardstralen nog de helft. En wordt het traag aangeleverd, dan straalt het oppervlak tussen de inslagen door al warmte weg.

⭐ De vorm waarin het materiaal wordt aangeleverd, bepaalt dus de eindtemperatuur. Voor wie de aarde als een uitgevoerd ontwerp leest, is dat een instelknop: er is een aanvoer denkbaar die de bol precies zo warm maakt als nodig, en verder niet.

En aan die knop zitten drie afzonderlijke regelaars.

Die derde is de interessantste. Wie eerst een koele, vaste kern neerlegt en daarna pas het lichtere materiaal aanvoert, krijgt de warmte waar hij haar hebben wil — in de buitenste lagen — terwijl het diepste deel koel begint. En een Schepper hoeft het materiaal niet te laten vallen: Hij kan het ook neerleggen, en dan komt er geen kinetische energie bij vrij.

⭐⭐ Dat maakt bovendien iets anders overbodig. Wordt het zware materiaal eerst neergelegd en het lichte erna, dan hoeft er niets meer uit te zakken: de gelaagdheid is dan een gevolg van de volgorde van aanleveren in plaats van van uitzakken door een gesmolten bol. Wie het zo leest, heeft de complete smelting van de aarde niet nodig — en dus ook de warmte niet die daarna weg zou moeten.

Het zware naar de kern, het lichte naar buiten

En wat gebeurt er in de andere variant, waarin de bol wél helemaal vloeibaar wordt?

In een gesmolten bol trekt de zwaartekracht overal naar hetzelfde punt: het middelpunt. Het zwaarste materiaal zakt daarheen, het lichtste wordt naar buiten geduwd.

IJzer en nikkel verzamelen zich in de kern. Silicaten en graniet komen in de lagen daarboven terecht en vormen uiteindelijk de korst. De geofysica noemt dat planetaire differentiatie; wij zouden het ontmenging noemen, en het is hetzelfde verschijnsel dat een gieterij gebruikt om slak van metaal te scheiden.

Zo komt de aarde in evenwicht naar soortelijke massa: het zwaarste in de kern, en elke laag daarboven lichter dan de laag eronder.

⚠️ Dat sorteren werkt alleen zolang het materiaal vloeibaar genoeg is. Ligt er ergens een harde schil, dan houdt die alles tegen wat eronder zit. Het lichte materiaal komt dan pas verder wanneer het een doorgang vindt: een scheur, een zwakke plek, een schoorsteen.

Dat is geen bezwaar tegen het beeld, want zulke doorgangen kennen wij. Zij heten vulkanen, en zij doen vandaag nog precies dat werk.

En waar komt het water dan vandaan?

Een gesmolten binnenste houdt gas en water vast onder druk. Zodra de bol zich ordent en afkoelt, wordt dat naar buiten geperst. Dat heet ontgassing, en het is de gewone gang van zaken bij vulkanisme: uit magma komt waterdamp, koolzuurgas, zwavelverbindingen.

Daar komt de dampkring vandaan, en daar komt het water vandaan.

⭐ Merk op dat het dezelfde doorgang is. Wat het lichte materiaal door de harde schil heen laat, laat ook het gas en het water erdoor. Eén opening bedient beide, en zij blijft na de vorming van de korst in gebruik — daarom gaat de ontgassing door terwijl er al een vaste bodem ligt.

Er komt een huid op

Een gesmolten bol blijft niet open liggen. Aan het oppervlak straalt de warmte weg en daar stolt de smelt het eerst — een lavameer in Hawaï krijgt binnen enkele uren een vaste korst, en daar loopt men naderhand overheen terwijl het eronder gloeiend blijft.

⚠️ Die korst komt daarmee vroeg, en dat snijdt naar twee kanten. Zij houdt de warmte binnen en het water buiten, wat dit model nodig heeft. Maar zij sluit ook af wat er onder haar nog aan het sorteren was.

Zo komt de aarde in lagen te liggen:

Hoe komt die warmte er ooit weer uit?

Zolang de hele bol moet afkoelen, komt er geen antwoord. De warmte die in een gesmolten aarde zit, wegstralen bij 1.500 °C duurt zo'n 2.500 jaar, en zelfs bij enkel de buitenste tien procent van de massa nog altijd 250 jaar. Langs die weg komt er geen zee op de aarde.

⭐ Maar de aarde hoeft ook niet af te koelen. Alleen haar huid. Zodra er een korst omheen ligt, wordt de warmtestroom naar buiten geknepen, en dan houdt de kern haar warmte vast terwijl het oppervlak koel wordt. Zo staat het er vandaag nog bij: binnenin duizenden graden, buiten vijftien.

Wat een korst doet, is met één formule na te rekenen — warmtegeleiding, k maal het temperatuurverschil gedeeld door de dikte.

Bij een korst van één kilometer zou het 70.000 jaar duren voor die warmtestroom de oceaan zou wegkoken; bij tien kilometer 700.000. Het water blijft dus gewoon liggen.

En daar komt de isolerende laag van zand en gruis nog bovenop, die veel slechter geleidt dan vast gesteente. Het binnenste blijft heet — wat het model nodig heeft, want de ontgassing gaat door — terwijl het oppervlak water draagt.

⚠️ Wordt het materiaal in volgorde neergelegd, dan speelt deze vraag helemaal niet: de bol wordt dan nooit in zijn geheel vloeibaar, en er hoeft dus ook nooit een oceaan aan warmte uit.

⛔ Wat er dan nog knelt

De korst moet er wél snel zijn. Een lavameer doet dat in uren, en dat is waargenomen. Voor een korst van kilometers dik is de tijd langer, en hoeveel langer hebben wij niet doorgerekend. Dat is een kleinere vraag dan de vorige: geen hele planeet die moet afkoelen, maar een schil die moet aangroeien. Beantwoord is zij niet.

Water op een afgekoeld oppervlak

Waterdamp blijft damp zolang het heet is. Zakt de oppervlaktetemperatuur onder het kookpunt, dan condenseert hij en blijft het water liggen.

En dat is precies de toestand van vers 2: een bol, bedekt met water, in het donker. Wat er in Ge. 1:1 geschapen werd, is in Ge. 1:2 tot rust gekomen — en de eerste dag begint pas daarna.

Dag twee en dag drie

Vanaf hier vertelt het verslag zelf verder.

En God zeide: Daar zij een uitspansel in het midden der wateren, en dit make scheiding tussen wateren en wateren. (Ge. 1:6, NBG1951)

Op de tweede dag wordt het water gescheiden: een deel beneden, een deel boven. Wat is dat uitspansel waar de scheiding langs loopt?

Het Hebreeuwse רָקִיעַ staat zeventien keer in de Schrift, en negen van die keren in Genesis 1. De overige acht — Ezechiël 1 en 10, Psalm 19, Psalm 150, Daniël 12 — hebben het over de hemel die men ziet. En Genesis zelf zegt er twee dingen bij die de zaak beslissen:

En God stelde ze aan het uitspansel des hemels om licht te geven op de aarde, (Ge. 1:17, NBG1951)

…en dat het gevogelte over de aarde vliege langs het uitspansel des hemels. (Ge. 1:20, NBG1951)

De zon en de sterren staan erin, en de vogels vliegen erlangs. Het uitspansel is dus de ruimte boven ons, van de lucht waar een vogel doorheen gaat tot waar de sterren staan.

⭐ Daarmee ligt de eenvoudigste lezing van de tweede dag voor de hand: het water beneden is de zee, het water boven is de damp en de wolken, en daartussen zit de open lucht. Een hete bol onder een waterlaag laat verdampen; wat opstijgt koelt af en blijft hangen. De scheiding is dan de dampkring die op gang komt.

⚠️ Er bestaat een oudere lezing waarin het water boven een aparte dampkoepel is die tot de vloed bleef hangen. Die is in creationistische kring grotendeels verlaten, en om een goede reden: een koepel met genoeg water erin maakt het aardoppervlak onleefbaar heet.

Op de derde dag komt het water samen en verschijnt het land.

En God zeide: Dat de wateren onder de hemel op een plaats samenvloeien en het droge te voorschijn kome; en het was alzo. (Ge. 1:9, NBG1951)

En op diezelfde dag komt het groen. Merk op hoe het er staat: de aarde brengt het voort. Er staat een bevel, en de aarde voert het uit.

En de aarde bracht jong groen voort, gewas, dat naar zijn aard zaad geeft, en geboomte, dat naar zijn aard vruchten draagt, welke zaad bevatten. (Ge. 1:12, NBG1951)

Hoe komt dat land tevoorschijn?

Als het water gelijkmatig over de bol lag, stond het overal 2.617 meter diep — dat is het volume van de oceanen gedeeld door het oppervlak van de aarde. Er is dus maar een reliëf van enkele kilometers nodig om een derde van de bol droog te leggen. De orde van grootte klopt.

Het water gaat liggen waar de zwaartekracht het trekt: het zoekt overal hetzelfde niveau. Wat er dus moet gebeuren is dat de vaste bol scheef komt te liggen ten opzichte van dat niveau.

Verplaatst de massa binnen in de aarde zich, dan verschuift het zwaartepunt, en de zeespiegel verschuift mee. De korst doet dat niet: die is stijf en blijft liggen waar zij ligt. Aan de ene kant komt het gesteente daardoor boven het water uit, aan de andere kant lopen de bekkens dieper.

⭐ Mars laat zien dat een planeet zo scheef kán komen te liggen: het noorden ligt daar kilometers lager dan het zuiden.

Een bol die kort tevoren gesmolten was, draagt aan het eind van de derde dag zeeën, land en plantengroei.

Het water hoeft niet allemaal buiten te liggen

Er is nog een aanname die stilzwijgend meeloopt: dat al het water van de aarde aan de buitenkant staat. Het verslag zelf spreekt dat tegen.

…op die dag braken alle kolken der grote waterdiepten open en werden de sluizen des hemels geopend. (Ge. 7:11, NBG1951)

Bij de vloed komt er water van beneden. Er moet dus een voorraad zijn geweest die tot dan toe binnen bleef.

⭐ En dat is te meten. In 2014 vond men in een diamant uit Juína in Brazilië een insluitsel van ringwoodiet met ongeveer anderhalf gewichtsprocent water erin — gebonden als hydroxide-ionen in het kristal, en niet als vloeistof. Daaruit volgt dat de overgangszone van de mantel, tussen 410 en 660 kilometer diepte, water bevat. De schattingen van de hoeveelheid lopen uiteen van ongeveer één oceaan tot drie.

⚠️ Wat die meting wel en niet zegt. Dat er water in de mantel zit, staat vast en het is met een diamant uit de diepte aangetoond. Dat dit hetzelfde water is dat bij de vloed naar buiten kwam, is onze gevolgtrekking — de meting zegt daar niets over.

Aan het eind van de derde dag hoefde er dus minder water aan de oppervlakte te staan dan de oceanen vandaag bevatten. De rest zat er nog in.

Wat hier wel en niet beweerd wordt

Wel: er is een natuurkundige weg die uitkomt waar het verslag uitkomt. De zwaartekracht, de warmte uit de inval, de ontmenging naar soortelijke massa, de ontgassing en de isolerende korst zijn gewone, gemeten verschijnselen. Zij vragen geen enkele uitzondering op een natuurwet, en aan het eind van die weg ligt de bol er zo bij als Ge. 1:2 hem beschrijft. God heeft die verschijnselen gemaakt en Hij gebruikt ze — zoals een ingenieur eerst zijn gereedschap maakt en het daarna inzet.

Niet: dat de aarde langs déze weg gegaan is. Genesis zegt over de gang van vers 1 naar vers 2 helemaal niets. Een weg die uitkomt waar de tekst uitkomt, is nog geen bewijs dat het díe weg was.

En over de tijd zwijgt de natuurkunde niet: zij vraagt er meer van dan het verslag geeft. Dat verschil blijft staan, en de aangroei van de korst is er de scherpste vorm van.

⭐ Wat de rekensommen wél doen, is een bezwaar wegnemen. Wie zegt dat de beschrijving van Genesis natuurkundig onmogelijk is, moet aanwijzen wáár zij vastloopt. De warmte is er in overvloed, de gelaagdheid volgt uit de zwaartekracht, het water komt uit het binnenste, en een korst van een kilometer houdt een oceaan boven een gloeiende bol. Dat is geen bewijs — het is de vaststelling dat de weg begaanbaar is.

Bronnen

• Gravitationele bindingsenergie van de aarde: ± 2,5 × 10³² J, berekend als 3GM²/5R voor een homogene bol (2,24 × 10³²) en verhoogd omdat de werkelijke aarde een dichte kern heeft. Massa 5,972 × 10²⁴ kg, straal 6.371 km.
• De smeltwarmte, de afstandsafhankelijkheid en de stralingstijden zijn eigen berekeningen op die getallen, met een soortelijke warmte van 1.000 J/(kg·K), een smeltwarmte van 4 × 10⁵ J/kg en de wet van Stefan-Boltzmann (σ = 5,67 × 10⁻⁸ W/m²K⁴).
• Planetaire differentiatie en ontgassing als gangbare geofysische begrippen; zie ook de eigen werknotities over de ontmenging in de aardkern en over vulkanisch water.
• D.G. Pearson e.a., Hydrous mantle transition zone indicated by ringwoodite included within diamond, Nature 507 (2014), 12 maart 2014 — https://www.nature.com/articles/nature13080
• Bijbelcitaten uit de NBG1951.