Misteriji Zemlje Piše: Tanja Rudež
Popularno-znanstveni magazin New Scientist razmatra fundamentalna pitanja o našem planetu
Iako snimljena iz svemira izgleda samo kao “plava točka u beskraju”, Zemlja je jedinstveni planet u Sunčevu sustavu jer se na njoj razvio život. No, što se događalo tijekom daleke Zemljine prošlosti tako da je ona postala planet s mnogo vode na svojoj površini, s klimom pogodnom za život i kako zapravo izgleda njezina unutrašnjost, neka su od fundamentalnih, ali i dalje misterioznih pitanja na koja je pokušao odgovoriti popularno-znanstveni magazin New Scientist.
Zašto je Zemlja jedinstvena u Sunčevu sustavu?
Kada se Zemlja usporedi s ostalim planetima Sunčeva sustava, dojam je kao da su nastali iz različitih dijelova svemira. No, prije nekih 4,5 milijardi godina svih osam planeta Sunčeva sustava nastalo je iz istog plinovitog oblaka.
Zašto je samo Zemlja u Sunčevu sustavu postala prikladna za život i danas je veliki misterij jer znanstevenici još uvijek ne mogu u potpunosti objasniti što se događalo u ranoj fazi razvoja našeg planeta. Danas znamo da Zemljina udaljenost od Sunca omogućava da na nju stigne dovoljna količina topline i svjetlosti da bi planet bio naseljiv. No, to nije dovoljno jer bez tekuće vode na površini Zemlje, kao i bez jedinstvene smjese ugljika, vodika, dušika,  kisika, fosfora i sumpora koji grade živi svijet, život, kakvim ga znamo, ne bi se uopće razvio.
Znanstvenici sada veliku nadu polažu u istaživanje meteora hondrita, čija je starost oko 4,5 milijardi godina, a dijelom su sastavljeni od sličnih tvari kao i Zemlja, što sugerira da su nastali od istog “sirovog materijala”. Što se tiče vode na Zemljinoj površini, omiljena je spekulacija da je ona stigla kasnije te da potječe iz leda kometa iz vanjskog dijela Sunčeva sustava.
Odakle život na Zemlji?
Najstariji dokazi o početku života na Zemlji potječu sa sedimentnih stijena na Grenlandu koje su stare 3,8 milijardi godina. U glasovitom eksperimentu 1953. godine na Sveučilištu Chicago, kemičar Stanley Miller (preminuo je prošle godine) oponašao je uvjete kakvi su prije tri do četiri milijarde godina vladali na Zemlji. Miller i njegovi kolege u posebnoj su aparaturi iz mješavine vode (koja je simulirala oceane) te vodika, amonijaka i metana (što je simuliralo tadašnju atmosferu), uz pomoć elektriciteta (koji je simulirao munje) dobili žućkasto-smeđu nakupinu aminokiselina, osnovnih građevnih elemenata života. Tako je nastala ideja da su oceani bili “primordijalna juha” u kojoj je rođen život.
No, ima i drugih ideja. Britanski astronom Fred Hoyle jednom je prilikom rekao da je vjerojatnost spontanog nastanka života na Zemlji jednaka vjerojatnosti da tornado, hujeći smetlištem, napravi Boeing 747 iz staroga željeza koje se tamo nalazi. Hoyle je tvorac teorije “panspermija” koju je zajedno s Chandrom Wiskramasingheom lansirao sedamdesetih godina 20. stoljeća. Prema toj teoriji, život su na Zemlju iz svemira presadili asteroidi i metori na kojima su se nalazili primitivni oblici života, bakterije i mikroorganizmi. Eksperimenti su potvrdili da u svemiru postoje aminokiseline te da su mikroorganizmi mogli preživjeti međuzvjezdani put do Zemlje. Primjerice, analiza ostataka drevnog meteorita nađenog 2000. godine u jezeru Tagis Lake u Kanadi pokazala je da je bogat organskim tvarima.
Zašto je Zemljina klima tako stabilna?
Za razliku od ostalih planeta Sunčeva sustava, klima na Zemlji stabilna je i pogodna za život već gotovo četiri milijarde godina. Znanstvenici smatraju da je ključ te stabilnosti u međusobnom djelovanju između tektonskih ploča (Zemlja je, čini se, jedini planet u Sunčevu sustavu koji ih posjeduje), ugljičnog dioksida i oceana. Laički rečeno, Zemlja ima svoj termostat. Vulkani izbacuju ugljični diokisid u atmosferu, što naš planet drži toplim, zahvaljujući učinku staklenika. Ta toplina, pak, omogućava vodi iz oceana da isparava stvarajući oblake i kišu. Kiša u sebi sadrži i ugljični dioksid pa je lagano kisela te otapa minerale u stijenama, a sve se to ispire u rijekama i oceanima.Naposljetku, na morskom dnu talože se nove stijene koje u sebi sadrže ugljik.
No, tijekom vremena tektonske ploče dovode te stijene do zone subdukcije (gdje jedna ploča tone pod drugu) i koje su povezane sa stvaranjem vulkana. Tu se zatim oslobađa ugljični dioksid koji se tijekom erupcije vraća u atmosferu. Cijeli se ciklus zatim ponavlja, a znanstvenici smatraju da je on vrlo učinkovit termostat. Kada je planet topao, povećava se količina padalina, smanjujući količinu ugljičnog dioksida u atmosferi i hladeći Zemlju. Kada je hladno, količina padalina se smanjuje, a razina vulkanskih plinova raste u atmosferi i zagrijava planet.
Naravno, u svemu tome ulogu imaju i ljudi. Emisijom stakleničkih plinova uslijed neumjerenog izgaranja fosilnih plinova u posljednih 150 godina, ljudi su počeli ugrožavati Zemljin prirodni termostat. Što ako se on u potpunosti poremeti? Mnogo je nepoznanica, a pritom valja imati na umu da su i Venera i Mars nekad imali planetarni termostat i obilje vode, a danas su toliko negostoljubivi da na njima nije moguć život.
Što je u središtu Zemlje?
Kada je prije oko 4,5 milijardi godina nastajala, Zemlja je uglavnom bila rastopljena. A onda su se teži elementi, uglavnom željezo i nikl, “naselili” u njezinu središtu i formirali jezgru. Znanstvenici, međutim, još uvijek raspravljaju kako se to dogodilo. Prema mišljenju jednih, jezgra je formirana odjednom, a zatim se širila. Drugi, pak, smatraju da se željezo polako nakupljalo. Zahvaljujući radioaktivnim izotopima iz vulkanskih stijena koje potječu duboko iz Zemlje, znanstvenici su zaključili da je jezgra formirana kada je naš planet bio star između 30 i 100 milijuna godina. Prije nekih 3,5 milijarde godina nastalo je Zemljino magnetno polje, a zatim prije 1,5 milijardi godina središte jezgre dovoljno se ohladilo, tako da se kristaliziralo. Tako je nastala unutrašnja kruta jezgra.
Unutrašnjost našeg planeta omiljena je tema u znanstvenoj fantastici. Tako je Julles Verne tome posvetio pustolovni roman “Put u središte Zemlje”, a u SF filmu “Jezgra” dvostruka oskarovka Hillary Swank glumi znanstvenicu koja putuje u središte Zemlje kako bi spasila naš planet. U realnosti, priča izgleda drukčije: japanski znanstvenici uložili su 600 milijuna eura u istraživački brod Chikyu (što na japanskom znači Zemlja), koji na dubini od 4000 metara može bušiti još sedam kilometara u unutrašnjost našeg planeta. Jedan od ciljeva toga projekta jest istražiti zonu nastanka potresa kako bi se u budućnosti mogli predviđati i potresi i tsunamiji. No, dostići jezgru Zemlje i dalje je nedostižan san.
Možemo li predvidjeti potrese i vulkanske erupcije?
Potresi i vulkani uvjerljiv su dokaz da živimo na planetu koji je sačinjen od tektonskih ploča koje se međusobno pomiču. Budući da se većina potresa i vulkana bilježi na mjestima gdje se tektonske ploče sudaraju, vrlo je lako predvidjeti da će se oni tamo događati. Mnogo je teže, međutim, predvidjeti kada će točno doći do potresa ili vulkanske erupcije.
Kada je riječ o potresima, znanstvenici na temelju analize onoga što se zbivalo u prošlosti mogu predviđati buduće događaje. Primjerice, ljudi koji žive na području San Francisca, koji leži na rasjedu San Andreas, znaju kako vjerojatnost da ih u idućih 30 godina pogodi snažan potres iznosi 62 posto.
U zemljama koje često pogađaju potresi, poput Japana, Meksika i Tajvana, mnogo napora se ulaže u razvoj sustava za kratkoročno predviđanje tih prirodnih katastrofa. Japan je u listopadu 2007. godine lansirao sustav za kratkoročno upozoravanje na potres preko javnih medija i interneta. Taj sustav može predvidjeti potres na skali od nekoliko sekundi, što je još uvijek dovoljno vremena da se ljudi sklone na sigurnija mjesta u stanu. Iako to bez sumnje može spasiti mnoge živote, pravi izazov jest razviti sustav upozoravanja koji će s velikom pouzdanošću predvidjeti katastrofalan potres na skali nekoliko sati ili dana, što bi ljudima omogućilo da se evakuiraju iz područja koja su izložena najvećoj opasnosti. No, predvidjeti snažan potres još uvijek je nedostižno. Osim toga, veliki potresi relativno su rijetke pojave, a njihova su žarišta u dubinama Zemljine unutrašnjosti u kojima ne možemo izvoditi izravna mjerenja.
Dok su pouzdane prognoze potresa još uvijek samo znanstveni san, u predviđanju erupcija vulkana postignut je golemi napredak. Naime, znanstvenici već neko vrijeme mogu raspoznati signale koji prethode erupciji vulkana, što je dovelo do niza uspješnih evakuacija stanovništva. Primjerice, tri mjeseca prije dramatične erupcije vulkana Mount Pinatubo na Filipinima, u lipnju 1991. godine, koja je bila jedna od najvećih u 20. stoljeću, znanstvenici su detektirali podrhtavanja na njegovim rubovima.
Ubrzo su počeli izlaziti oblaci dima te su znanstvenici upozorili filipinsku vladu koja je naredila evakuaciju 60.000 ljudi. U predviđanju vulkanskih erupcija pomažu i vremenske prognoze. Primjerice, vulkan Pavlof na Aljasci najaktivniji je tijekom zime i jeseni. No, znanstvenici još uvijek ne mogu predvidjeti supervulkansku erupciju kakva je bila prije 75.000 godina i zbog koje je izumrlo 60 posto tadašnje ljudske populacije.
Odakle život?
Većina znanstvenika smatra da su oceani bili ‘primordijalna juha’ u kojoj je prije otprilike 3,8 milijardi godina rođen život. Neki, pak, znanstvenici vjeruju da je život došao iz svemira preko asteroida, meteorita i kometa. Eksperimenti su potvrdili da aminokiseline postoje u svemiru, ali ipak ne znamo kako je nastao život.
|
Put u središte
Kada je prije 4,5 milijardi godina nastala, Zemlja je bila rastopljena. Znanstvenici su zaključili da je jezgra Zemlje, sastavljena od željeza i nikla, nastala kada je naš planet bio star između 30 i 100 milijuna godina. Put u središte Zemlje omiljena je tema znanstveno-fantastičnih romana i filmova poput “Jezgre” s Hilary Swank.
|
function printPage(url) { window.open(url, "Preview",'height=450,width=517,location=no,scrollbars=yes,menubars=no,toolbars=no,resizable=no'); } function sendLink(url, title, link) { url += "?title=" + escape(title) + "&url=" + escape(link); window.open(url, "SendLink",'height=450,width=450,location=no,scrollbars=no,menubars=no,toolbars=no,resizable=no'); }
window.google_render_ad();IZVOR: www.jutarnji.hr
 |
Odlična knjiga, koju 
Za planetu Zemlju, šaljemo Mi ljubavsvih duginih boja
RSS feed Comments