Logo
Print this page

Cinci mari enigme ale planetei Pamant

Cinci mari enigme ale planetei Pamant Sursa imagine: astronomia.go.ro

O studiem de mii de ani si, totusi, cat de departe suntem de a o cunoaste! Multe dintre cele ce tin de ea sunt mistere suparator de longevive. Cu tehnologia noastra avansata - cu ajutorul careia privim Pamantul in detalii marunte de la sute de kilometri departare, mergem de-a dreptul pe Luna ca sa o studiem la fata locului, masuram lucruri infinitezimal de mici ori colosal de mari – cercetam neobositi planeta, in nadejdea de a-i descifra secretele

Si daca multe dintre sperantele noastre de a o cunoaste s-au indeplinit – ceea ce ne indreptateste sa speram si sa cercetam in continuare – mai sunt destule lucruri care, chiar in secolul XXI, scapa intelegerii noastre si raman pietre de incercare in stiinte, asa avansate cum sunt acestea azi. Iata 5 dintre „enigmele” Terrei – trasaturi neexplicate, aspecte nelamurite complet, in privinta carora avem, deocamdata, doar ipoteze, nu si certitudini.

Pamantul s-a format acum 4,54 miliarde de ani, arata calculele oamenilor de stiinta, care au ajus la aceasta concluzie analizand cele mai vechi roci terestre pe care le-au putut gasi, precum si cei mai vechi meteoriti cazuti pe Pamant (pornind de la ideea ca Pamantul si meteoritii s-au format in acelasi timp, atunci cand s-a format Sistemul Solar, prin agregarea materiei solide existente in jurul Soarelui.) De atunci, planeta insasi – structura ei interna, atmosfera ei si particularitatea ei cea mai uimitoare, viata – precum si corpurile ceresti de pe orbita ei, au trecut prin nenumarate prefaceri. Iar unele dintre aspectele acestei evolutii ne-au ramas pana azi necunoscute. 

De unde a venit apa?

Unii dintre oamenii de stiinta cred ca, atunci cand s-a format, Pamantul era o planeta uscata, uscata de tot, fara pic de apa in structura ei.

Cum s-a ajuns la bogatia de apa de azi, care sustine intreaga viata a planetei? Cantitatea de apa a crescut, desigur, treptat, de-a lungul timpului – si exista mai multi factori care ar fi putut contribui la aceasta „imbogatire” in apa – dar cum a fost la inceput de tot? Din cauza ca nu exista dovezi geologice suficiente datand din aceasta perioada de inceput, nu stim cu precizie cum si-a capatat Pamantul apa. A fost elaborata, la un moment dat, o ipoteza conform careia apa ar fi venit din spatiu, adusa de comete (care sunt formate in mare parte din gheata), dar analize ulterioare specifice si detaliate - masurarea proportiei izotopilor hidrogenului in apa oceanului planetar si in gheata cometelor – au dat rezultate care contrazic aceasta ipoteza: apa din comete nu e la fel cu cea de pe Terra.

O ipoteza noua aduce in prim-plan o alta categorie de obiecte spatiale, chondritele carbonacee(unul dintre tipurile de meteoriti ce pot fi gasite pe Pamant), sugerand totodata ca, spre deosebire de convingerea stiintifica mentionata la inceput,  Pamantul s-ar fi „nascut” cu ceva apa in el. (Nu apa asa cum o vedem noi azi in rauri si lacuri, ci molecule de apa care intrau in compozitia materiei solide din care erau alcatuite fragmentele de materie care, prin agregare, au format Pamantul.) Analizele rocilor selenare, ale chondritelor carbonacee si ale rocilor de pe Terra arata ca apa din aceste 3 tipuri de materiale are o origine comuna. Descoperirea sprijina o teorie recenta si originala, conform careia, candva, uriasul Jupiter, a cincea planeta de la Soare (si cea mai mare din Sistemul Solar), s-ar fi miscat un pic de la locul sau, adica, la un moment dat, la inceputurile formarii Sistemului Solar, si-ar fi modificat temporar orbita. Aceasta „migratie” ar fi destabilizat orbitele unor obiecte spatiale din centura de asteroizi, aflata intre orbita lui Marte si cea a lui Jupiter. Rocile spatiale din aceasta regiune ar fi fost impinse spre interiorul Sistemului Solar si unele dintre ele, bogate in apa, ar fi ajuns astfel sa intre in componenta Pamantului. E o viziune deosebit de interesanta, inca prea noua pentru a fi  pe deplin acceptata si care mai trebuie verificata, urmand sa fie confirmata sau infirmata de studii ulterioare. 

Unde e xenonul?

Atmosfera Pamantului este formata dintr-un amestec de gaze: predomina azotul (78,09%), exista o cantitate semnificativa de oxigen (20,95%), apoi dioxid de carbon (0,035-0,039%) si diverse alte gaze. Printre aceste „alte gaze” se numara asa-numitele gaze rare, gaze nobile sau gaze inerte, denumite astfel pentru ca au reactivitate chimica foarte scazuta, nu formeaza combinatii chimice cu alte substante. Gazele rare se gasesc in atmosfera in proportii diferite, cel mai abundent fiind argonul (0,93% - mult mai abundent decat dioxidul de carbon); celelalte gaze rare sunt heliul, neonul, kriptonul, radonul si xenonul. 

De multa vreme oamenii de stiinta observasera ca era o problema cu xenonul: concentratia lui im atmosfera terestra este cu 90% mai mica decat ar fi de asteptat, conform calculelor. 

O ipoteza foarte recent publicata de catre oamenii de stiinta de la Universitatea Jilin din Changchun, China, sugereaza ca xenonul ar fi ascuns in nucleul planetei, fiind combinat chimic cu fierul si nichelul din care e alcatuit in cea mai mare parte „miezul” Pamantului. Cu toata reactivitatea lui scazuta, xenonul ar putea, in anumite conditii speciale de presiune si temperatura, sa reactioneze chimic cu alte elemente. Calculele si experimentele cercetatorilor chinezi arata ca, la temperaturile si presiunile uriase existente in nucleul Pamantului, xenonul ar putea reactiona atat cu fierul, cat si cu nichelul; cea mai stabila dintre moleculele formate ar fi alcatuita dintr-un atom de xenon si 3 atomi de fier - XeFe3 – sau dintr-un atom de xenon si 3 de nichel - XeNi3. 

Dar, de fapt, din ce e format nucleul?

Faptul ca stim ca xenonul care lipseste din atmosfera planetei ar fi ascuns in nucleu nu lamureste totusi, nici pe departe, toate misterele legate de acest nucleu. Se intelege ca nimeni n-a ajuns acolo ca sa vada cum arata lucrurile la fata locului, asa ca tot ceea ce stim a fost dedus din rezultatele multor masuratori legate de densitatea planetei,  de magnetismul ei si alte insusiri specifice, analizate cu tehnici sofisticate, precum si din rezultatele unor experimente ce recreeaza presiunile si temperaturile uriase din miezul Pamantului

Oricat de ciudat ar suna, nucleul e compus, se crede, din doua straturi: un „nucleu intern” si un „nucleu extern”. Cel intern ar fi solid – sau, in orice caz, se comporta ca un solid – , avand o raza de cca. 1220 km si o temperatura de cca. 5430 grade Celsius. Nucleul extern ar fi un strat lichid, topit, cu o grosime de 2266 km, cu temperaturi intre 4400 si 6100 grade Celsius. 

Se considera ca atat nucleul intern, cat si cel extern sunt alcatuite dintr-un aliaj de fier si nichel(adica un „amestec” fizic al celor 2 metale, nu o combinatie chimica, la nivel molecular); in nucleul extern s-ar mai  gasi, cred autorii unui studiu publicat in 2011, si alte elemente, precum oxigen si sulf. Recenta ipoteza prezentata mai sus – ca in structura nucleului terestru ar fi prezent si xenonul, si inca in combinatii chimice cu fierul si nichelul, arata cat de departe suntem inca de a sti totul despre miezul fierbinte al Terrei. Si suntem la fel de departe si de a sti totul despre campul magnetic al Pamantului, care este generat tocmai de acest nucleu si care, printre alte caracteristici, o are si pe aceea de a-si inversa din cand in cand polaritatea – o dinamica pe care oamenii de stiinta nu au descifrat-o inca. 

Cum s-a format Luna?

Nu exista consens intre savanti in ceea ce priveste felul in care s-a format satelitul natural al Pamantului. Teoria impactului gigantic spune ca, in vremurile de inceput ale planetei noastre, acum aproximativ 4,5 miliarde de ani, ea a fost lovita de un alt corp ceresc, cam de marimea planetei Marte; din materialul aruncat in spatiu de acest impact s-ar fi forrmat Luna. Desi este, la ora actuala, cel  mai larg acceptat dintre scenariile ce incearca sa explice formarea Lunii (si este sustinut de asemanarile constate intre Luna si Pamant, ce sugereaza ca aceste doua corpuri ceresti ar avea o origine comuna), teoria impactului gigantic are unele puncte slabe care impiedica acceptarea ei in unanimitate; de pilda, un impact de asemenea amploare ar fi trebuit sa lase niste urme geologice care insa nu au fost identificate in structura scoartei terestre. 

Alta idee interesanta legata de formarea Lunii: unii oameni de stiinta cred ca initial Pamantul ar fi avut doua Luni (formate prin impactul descris mai sus), iar cea mai mica a intrat, la un moment dat, intr-o coliziune lenta cu sora ei mai mare, din doua luni formandu-se una singura, cea pe care o stim azi. Ipoteza ar explica de ce sunt atat de diferite intre ele cele doua „fete” ale Lunii: partea vizibila, dinspre Pamant, este plata si plina de cratere, in timp ce partea ascunsa are un relief mult  mai accentuat, cu lanturi muntoase de pana la 3.000 m altitudine.

Pe langa teoria impactului gigantic, se vehiculeaza in lumea stiintifica un numar de teorii alternative: 

teoria fisiunii, care afirma ca Luna ar fi o bucata desprinsa din scoarta si mantaua terestra ca urmare a fortei centrifuge generate de o rotire foarte rapida a Terrei.

teoria acretiei binare, ce sustine ca Luna si Terra au luat nastere in acelasi timp si in aceeasi regiune a spatiului, din materialul care s-a aglomerat formand doua corpuri spatiale distincte – Terra si satelitul sau natural.

o noua teorie alternativa este cea a capturarii Lunii – atragerea ei de catre Pamant, in campul gravitational al acestuia. 

In legatura cu acest ultim scenariu, o propunere foarte recenta sugereaza o origine „extraterestra” a satelitului natural al Pamantului: Luna ar fi un „cadou” din partea lui Venus, planeta vecina si „sora” a Terrei. 

Venus ar fi avut candva un satelit natural, pe care l-a pierdut; capturat de campul gravitational terestru, acest corp ceresc a devenit satelitul natural al Pamantului.

Toate scenariile propuse pana in prezent sunt plauzibile intr-o anumita masura, dar niciunul nu reuseste sa explice complet modul in care Pamantul si-a dobandit satelitul natural. Asa ca Luna isi pastreaza in continuare misterul.

Cate Luni are Pamantul?

Ca si cum dificultatile legate de intelegerea modului in care a luat nastere Luna n-ar fi fost de ajuns, oamenii de stiinta au inceput sa se intrebe, mai recent, daca planeta noastra chiar are o singura „luna” sau are mai multe.

Adica sa-si fi pierdut Luna unicitatea? 

Astronomii au inceput sa fie preocupati, in ultima vreme, de asa-numitele TCO (Temporarily Captured Objects), niste mici asteroizi pe care planeta noastra, datorita atractiei  gravitationale pe care o exercita, ii „agata” din cand in cand, atragandu-i in campul ei gravitational si fixandu-i pe orbita pentru un anumit interval de timp. Majoritatea acestor obiecte spatiale raman pe orbita intre 6 si 18 luni, dupa care scapa din campul gravitational al Pamantului si se pierd in spatiu. Dar altele si altele sosesc mereu in locul celor pierdute. Simularile arata ca este probabil ca, in orice moment, in jurul Pamantului sa orbiteze doi asteroizi de marimea unei masini de spalat si alti vreo 6 mai mici (cu diametrul de cca. o jumatate de metru), capturati de planeta noastra din spatiul extraterestru.  Ocazional, cam la 50 de ani odata, soseste si cate un asteroid mai mare, de dimensiunea unui camion. 

Oamenii de stiinta sunt foarte interesati de aceste mini-luni: asemenea roci, care nu au fost afectate de fenomenele atmosferice de pe Pamant si nu au intrat in contact cu solul terestru, ar putea furniza o multime de date noi si interesante despre modul in care s-a format Sistemul Solar. De asemenea, companiile care dezvolta tehnologii de exploatare a resurselor spatiale sunt interesate de aceste mini-luni: desi multe sunt prea mici pentru a putea fi exploatate rentabil, ar putea fi totusi utile pentrua a testa pe ele tehnologiile destinate „mineritului” pe asteroizi – o activitate care, desi suna inca „SF”, ar putea deveni realitate in numai cateva decenii. 

Mai sunt inca multe „mari enigme” legate de planeta noastra, de formarea si evolutia ei. Chiar fara sa punem la socoteala „enigma suprema” - cum a aparut viata pe Pamant -, planeta e plina de secrete. Iata, anul trecut oamenii de stiinta anuntau descoperirea unui nou continent! Da, un micro-continent, necunoscut pana atunci – e drept, nu vizibil la suprafata oceanului, ca altele, ci ascuns in adanc, sub mase colosale de lava. Aflat sub insulele Reunion si Mauritius, din Oceanul Indian, fragmentul continental, denumit Mauritia, s-a desprins din blocul continental sudic, Gondwana, in urma cu 60 de milioane de ani.

Iar studiul care anunta descoperirea sa, publicat in Nature Geoscience, sugereaza ca asemenea micro-continente ar putea exista in numar mai mare decat se credea.

Iata un camp de cercetare cu totul nou; cine stie cate alte asemenea micro-continente stau ascunse sub rocile stravechi, inca nedescoperite, si ce lucruri noi si uimitoare vom afla in viitorul apropiat, de la savantii care se straduiesc sa descifreze secretele misterioasei noastre planete.

SURSA : Descopera.ro

© Albaiulianul. All rights reserved.