O studiem de mii de ani şi, totuşi, cât de departe suntem de a o
cunoaşte! Multe dintre cele ce ţin de ea sunt mistere supărător de
longevive. Cu tehnologia noastră avansată - cu ajutorul căreia privim
Pământul în detalii mărunte de la sute de kilometri depărtare, mergem
de-a dreptul pe Lună ca să o studiem la faţa locului, măsurăm lucruri
infinitezimal de mici ori colosal de mari – cercetăm neobosiţi planeta,
în nădejdea de a-i descifra secretele. Şi, dacă multe dintre speranţele
noastre de a o cunoaşte s-au îndeplinit – ceea ce ne îndreptăţeşte să
sperăm şi să cercetăm în continuare – mai sunt destule lucruri care,
chiar în secolul XXI, scapă înţelegerii noastre şi rămân pietre de
încercare în ştiinţe, aşa avansate cum sunt acestea azi. Iată 5 dintre
„enigmele” Terrei – trăsături neexplicate, aspecte nelămurite complet,
în privinţa cărora avem, deocamdată, doar ipoteze, nu şi certitudini.
Pământul s-a format acum 4,54 miliarde de ani, arată
calculele oamenilor de ştiinţă, care au ajus la această concluzie
analizând cele mai vechi roci terestre pe care le-au putut găsi, precum
şi cei mai vechi meteoriţi căzuţi pe Pământ (pornind de la ideea că
Pământul şi meteoriţii s-au format în acelaşi timp, atunci când s-a
format Sistemul Solar, prin agregarea materiei solide existente în jurul
Soarelui.) De atunci, planeta însăşi – structura ei internă, atmosfera
ei şi particularitatea ei cea mai uimitoare, viaţa – precum şi corpurile
cereşti de pe orbita ei, au trecut prin nenumărate prefaceri. Iar unele
dintre aspectele acestei evoluţii ne-au rămas până azi necunoscute.
De unde a venit apa?
Unii dintre oamenii de ştiinţă cred că, atunci când s-a format, Pământul
era o planetă uscată, uscată de tot, fără pic de apă în structura ei.
A fost Pământul o planetă absolut lipsită de apă atunci când s-a format?
Cum s-a ajuns la bogăţia de apă de azi, care susţine întreaga viaţă a
planetei? Cantitatea de apă a crescut, desigur, treptat, de-a lungul
timpului – şi există mai mulţi factori care ar fi putut contribui la
această „îmbogăţire” în apă – dar cum a fost la început de tot? Din
cauză că nu există dovezi geologice suficiente datând din această
perioadă de început, nu ştim cu precizie cum şi-a căpătat Pământul apa. A
fost elaborată, la un moment dat, o ipoteză conform căreia
apa ar fi venit din spaţiu, adusă de comete
(care sunt formate în mare parte din gheaţă), dar analize ulterioare
specifice şi detaliate - măsurarea proporţiei izotopilor hidrogenului în
apa oceanului planetar şi în gheaţa cometelor – au dat rezultate care
contrazic această ipoteză: apa din comete nu e la fel cu cea de pe
Terra.
O ipoteză nouă aduce în prim-plan o altă categorie de obiecte spaţiale,
chondritele carbonacee
(unul dintre tipurile de meteoriţi ce pot fi găsite pe Pământ),
sugerând totodată că, spre deosebire de convingerea ştiinţifică
menţionată la început,
Pământul s-ar fi „născut” cu ceva apă în el.
(Nu apă aşa cum o vedem noi azi în râuri şi lacuri, ci molecule de apă
care intrau în compoziţia materiei solide din care erau alcătuite
fragmentele de materie care, prin agregare, au format Pământul.)
Analizele rocilor selenare, ale chondritelor carbonacee şi ale rocilor
de pe Terra arată că apa din aceste 3 tipuri de materiale are o origine
comună.
Descoperirea sprijină o teorie recentă şi originală, conform
căreia, cândva, uriaşul
Jupiter, a cincea planetă de la Soare
(şi cea mai mare din Sistemul Solar), s-ar fi mişcat un pic de la locul
său, adică, la un moment dat, la începuturile formării Sistemului Solar,
şi-ar fi modificat temporar orbita. Această „migraţie” ar fi
destabilizat orbitele unor obiecte spaţiale din centura de asteroizi,
aflată între orbita lui Marte şi cea a lui Jupiter. Rocile spaţiale din
această regiune ar fi fost împinse spre interiorul Sistemului Solar şi
unele dintre ele, bogate în apă, ar fi ajuns astfel să intre în
componenţa Pământului. E o viziune deosebit de interesantă, încă prea
nouă pentru a fi pe deplin acceptată şi care mai trebuie verificată,
urmând să fie confirmată sau infirmată de studii ulterioare.
Fragmente
de materie solidă, bogate în apă, provenite din centura de asteroizi, ar
fi putut lua parte încă de la început la formarea planetei noastre.
Unde e xenonul?
Atmosfera Pământului este formată dintr-un amestec de gaze: predomină
azotul (78,09%), există o cantitate semnificativă de oxigen (20,95%),
apoi dioxid de carbon (0,035-0,039%) şi diverse alte gaze. Printre
aceste „alte gaze” se numără aşa-numitele gaze rare, gaze nobile sau
gaze inerte, denumite astfel pentru că au reactivitate chimică foarte
scăzută, nu formează combinaţii chimice cu alte substanţe. Gazele rare
se găsesc în atmosferă în proporţii diferite, cel mai abundent fiind
argonul (0,93% - mult mai abundent decât dioxidul de carbon); celelalte
gaze rare sunt heliul, neonul, kriptonul, radonul şi xenonul.
De multă vreme oamenii de ştiinţă observaseră că
era o problemă cu xenonul: concentraţia lui îm atmosfera terestră este cu 90% mai mică decât ar fi de aşteptat, conform calculelor.
O ipoteză foarte recent publicată de către oamenii de ştiinţă de la Universitatea Jilin din Changchun, China, sugerează că
xenonul ar fi ascuns în nucleul planetei,
fiind combinat chimic cu fierul şi nichelul din care e alcătuit în cea
mai mare parte „miezul” Pământului. Cu toată reactivitatea lui scăzută,
xenonul ar putea, în anumite condiţii speciale de presiune şi
temperatură, să reacţioneze chimic cu alte elemente. Calculele şi
experimentele cercetătorilor chinezi arată că, la temperaturile şi
presiunile uriaşe existente în nucleul Pământului,
xenonul ar putea reacţiona atât cu fierul, cât şi cu nichelul;
cea mai stabilă dintre moleculele formate ar fi alcătuită dintr-un atom
de xenon şi 3 atomi de fier - XeFe3 – sau dintr-un atom de xenon şi 3
de nichel - XeNi3.
Dar, de fapt, din ce e format nucleul?
Faptul că ştim că xenonul care lipseşte din atmosfera planetei ar fi
ascuns în nucleu nu lămureşte totuşi, nici pe departe, toate misterele
legate de acest nucleu. Se înţelege că nimeni n-a ajuns acolo ca să vadă
cum arată lucrurile la faţa locului, aşa că tot ceea ce ştim a fost
dedus din rezultatele multor măsurători legate de densitatea planetei,
de magnetismul ei şi alte însuşiri specifice, analizate cu tehnici
sofisticate, precum şi din rezultatele unor experimente ce recreează
presiunile şi temperaturile uriaşe din
miezul Pământului.
Oricât de ciudat ar suna,
nucleul e compus, se crede, din două straturi: un „nucleu intern” şi un „nucleu extern”.
Cel intern ar fi solid – sau, în orice caz, se comportă ca un solid – ,
având o rază de cca. 1220 km şi o temperatură de cca. 5430 grade
Celsius. Nucleul extern ar fi un strat lichid, topit, cu o grosime de
2266 km, cu temperaturi între 4400 şi 6100 grade Celsius.
Se considera că atât nucleul intern, cât şi cel extern sunt alcătuite dintr-un
aliaj de fier şi nichel
(adică un „amestec” fizic al celor 2 metale, nu o combinaţie chimică,
la nivel molecular); în nucleul extern s-ar mai găsi, cred autorii unui
studiu publicat în 2011, şi alte elemente, precum oxigen şi sulf.
Recenta ipoteză prezentată mai sus – că în structura nucleului terestru
ar fi prezent şi xenonul, şi încă în combinaţii chimice cu fierul şi
nichelul, arată cât de departe suntem încă de a şti totul despre miezul
fierbinte al Terrei. Şi suntem la fel de departe şi de a şti totul
despre câmpul magnetic al Pământului, care este generat tocmai de acest
nucleu şi care, printre alte caracteristici, o are şi pe aceea de a-şi
inversa din când în când polaritatea – o dinamică pe care oamenii de
ştiinţă nu au descifrat-o încă.
Cum s-a format Luna?
Nu există consens între savanţi în ceea ce priveşte felul în care s-a format satelitul natural al Pământului.
Teoria impactului gigantic
spune că, în vremurile de început ale planetei noastre, acum
aproximativ 4,5 miliarde de ani, ea a fost lovită de un alt corp ceresc,
cam de mărimea planetei Marte; din materialul aruncat în spaţiu de
acest impact s-ar fi forrmat Luna. Deşi este, la ora actuală, cel mai
larg acceptat dintre scenariile ce încearcă să explice formarea Lunii
(şi este susţinut de asemănările constate între Lună şi Pământ, ce
sugerează că aceste două corpuri cereşti ar avea o origine comună),
teoria impactului gigantic are unele puncte slabe care împiedică
acceptarea ei în unanimitate; de pildă, un impact de asemenea amploare
ar fi trebuit să lase nişte urme geologice care însă nu au fost
identificate în structura scoarţei terestre.
Cum s-a format Luna? E o bucată desprinsă din Terra? E un „dar” din partea planetei Venus? Mister... (Foto: Shutterstock.com)
Altă idee interesantă legată de formarea Lunii: unii oameni de ştiinţă cred că iniţial
Pământul ar fi avut două Luni
(formate prin impactul descris mai sus), iar cea mai mică a intrat, la
un moment dat, într-o coliziune lentă cu sora ei mai mare, din două luni
formându-se una singură, cea pe care o ştim azi. Ipoteza ar explica de
ce sunt atât de diferite între ele cele două „feţe” ale Lunii: partea
vizibilă, dinspre Pământ, este plată şi plină de cratere, în timp ce
partea ascunsă are un relief mult mai accentuat, cu lanţuri muntoase de
până la 3.000 m altitudine.
Pe lângă teoria impactului gigantic, se vehiculează în lumea ştiinţifică un număr de teorii alternative:
-
teoria fisiunii, care afirmă că Luna ar fi o bucată
desprinsă din scoarţa şi mantaua terestră ca urmare a forţei centrifuge
generate de o rotire foarte rapidă a Terrei.
-
teoria acreţiei binare, ce susţine că Luna şi Terra au
luat naştere în acelaşi timp şi în aceeaşi regiune a spaţiului, din
materialul care s-a aglomerat formând două corpuri spaţiale distincte –
Terra şi satelitul său natural.
-
o nouă teorie alternativă este cea a capturării Lunii – atragerea ei de către Pământ, în câmpul gravitaţional al acestuia.
În legătură cu acest ultim scenariu, o propunere foarte recentă
sugerează o origine „extraterestră” a satelitului natural al Pământului:
Luna ar fi
un „cadou” din partea lui Venus, planeta vecină şi „soră” a Terrei.
Venus ar fi avut cândva un satelit natural, pe care l-a pierdut;
capturat de câmpul gravitaţional terestru, acest corp ceresc a devenit
satelitul natural al Pământului.
Toate scenariile propuse pănă în prezent sunt plauzibile într-o anumită
măsură, dar niciunul nu reuşeşte să explice complet modul în care
Pământul şi-a dobândit satelitul natural. Aşa că Luna îşi păstrează în
continuare misterul.
Câte Luni are Pământul?
Ca şi cum dificultăţile legate de înţelegerea modului în care a luat
naştere Luna n-ar fi fost de ajuns, oamenii de ştiinţă au început să se
întrebe, mai recent, dacă planeta noastră chiar are o singură „lună” sau
are mai multe.
Adică să-şi fi pierdut Luna unicitatea?
Pe lângă
Luna noastră cea de toate nopţile, Terra ar mai putea fi însoţită, pe
perioade variabile de timp, de alte câteva „mini-luni” capturate din
spaţiul cosmic.
Astronomii au început să fie preocupaţi, în ultima vreme, de aşa-numitele
TCO (Temporarily Captured Objects), nişte mici asteroizi pe care
planeta noastră, datorită atracţiei gravitaţionale pe care o exercită,
îi „agaţă” din când în când, atrăgându-i în câmpul ei gravitaţional şi
fixându-i pe orbită pentru un anumit interval de timp.
Majoritatea acestor obiecte spaţiale rămân pe orbită între 6 şi 18 luni,
după care scapă din câmpul gravitaţional al Pământului şi se pierd în
spaţiu. Dar altele şi altele sosesc mereu în locul celor pierdute.
Simulările arată că este probabil ca, în orice moment, în jurul
Pământului să orbiteze doi asteroizi de mărimea unei maşini de spălat şi
alţi vreo 6 mai mici (cu diametrul de cca. o jumătate de metru),
capturaţi de planeta noastră din spaţiul extraterestru. Ocazional, cam
la 50 de ani odată, soseşte şi câte un asteroid mai mare, de dimensiunea
unui camion.
Oamenii de ştiinţă sunt foarte interesaţi de aceste mini-luni:
asemenea
roci, care nu au fost afectate de fenomenele atmosferice de pe Pământ
şi nu au intrat în contact cu solul terestru, ar putea furniza o mulţime
de date noi şi interesante despre modul în care s-a format Sistemul
Solar. De asemenea, companiile care dezvoltă tehnologii de
exploatare a resurselor spaţiale sunt interesate de aceste mini-luni:
deşi multe sunt prea mici pentru a putea fi exploatate rentabil, ar
putea fi totuşi utile pentrua a testa pe ele tehnologiile destinate
„mineritului” pe asteroizi – o activitate care, deşi sună încă „SF”, ar
putea deveni realitate în numai câteva decenii.
Mai sunt încă multe „mari enigme” legate de planeta noastră, de formarea
şi evoluţia ei. Chiar fără să punem la socoteală „enigma supremă” -
cum a apărut viaţa pe Pământ -, planeta e plină de secrete. Iată, anul trecut oamenii de ştiinţă anunţau
descoperirea unui nou continent!
Da, un micro-continent, necunoscut până atunci – e drept, nu vizibil la
suprafaţa oceanului, ca altele, ci ascuns în adânc, sub mase colosale
de lavă. Aflat sub insulele Reunion şi Mauritius, din Oceanul Indian,
fragmentul continental, denumit Mauritia, s-a desprins din blocul
continental sudic, Gondwana, în urmă cu 60 de milioane de ani.
Iar studiul care anunţa descoperirea sa, publicat în
Nature Geoscience, sugerează că
asemenea micro-continente ar putea exista în număr mai mare decât se credea.
Iată un câmp de cercetare cu totul nou; cine ştie câte alte asemenea
micro-continente stau ascunse sub rocile străvechi, încă nedescoperite,
şi ce lucruri noi şi uimitoare vom afla în viitorul apropiat, de la
savanţii care se străduiesc să descifreze secretele misterioasei noastre
planete.
Sursa: http://www.descopera.ro/stiinta/12549305-5-mari-enigme-ale-planetei-pamant
------------------------------------------------------------------------------------------
