Science Mysteries: Cele opt mari taine ale Pământului, de la proveniența apei și a vieții la cutremure
Când prima „Zi a Pământului” a fost marcată în calendar în 1970, geologii lucrau la ultimele detalii ale tectonicii plăcilor, modelul care explică cum a prins formă suprafața Pământului. Au trecut peste 40 de ani și multe necunoscute persistă în imaginile noastre despre planetă. În continuare, Live Science trece în revistă unele din cele mai adânci mistere ale Pământului.
De unde atâta apă?
Oamenii de știință cred că Pământul a fost o rocă uscată când s-a agregat acum 4,5 miliarde de ani. Așa că de unde vine acest compus chimic, H2O? Pesemne că dintr-un transport interstelar sub forma unor impacte majore, acum patru miliarde de ani. Bombardat cu asteroizi din gheață, poate că Pământul și-a umplut rezervoarele de apă atunci, în perioada numită Marele Bombardament Târziu. Dar începuturile apei rămân învăluite în mister, deoarece au mai rămas prea puține roci ca dovezi ale acelui timp.
Ce este în adâncurile miezului?
Miezul Pământului (Imagine: Lawrence Berkeley National Laboratory)
Subiect de legende și credințe, nucleul Pământului i-a fascinat pe scriitori și pe oamenii de știință. Pentru o vreme, compoziția miezului de neatins a fost un mister rezolvat… doar până prin anii 1940. Având meteoriții ca model, oamanii de știință au estimat balanța originală de minerale esențiale și au notat ce lipsește. Fierul și nichelul absente din crusta Pământului trebuie să fie în miez, au apreciat ei. Dar măsurătorile gravitaționale de după 1950 au contrazis acele estimări. Nucleul era prea ușor. Cercetătorii continuă și astăzi să ghicească elementele care provoacă deficitul de densitate din adâncuri. Ei sunt derutați și de răsturnările periodice ale câmpului magnetic al planetei, care este generat de fluxul de fier lichid din exteriorul miezului.
Cum a ajuns acolo Luna?
S-a format Luna dintr-o coliziune titanică a Pământului cu o protoplanetă de mărimea lui Marte? Nu există un consens cu privire la teoria unui asemenea impact gigantic, din cauză că unele detalii nu se potrivesc. De exemplu, compoziția chimică a celor două corpuri pietroase este atât de similară încât sugerează că Luna s-a născut din Pământ, nu și dintr-un alt element. Alte modele presupun că un Pământ tânăr, în rotație rapidă, ar fi putut elibera în impact suficientă rocă topită pentru a forma Luna similară chimic.
De unde provine viața?
S-a format viața pe Pământ sau a fost adusă de meteoriți din spațiul interstelar? Componente primare ale vieții, ca aminoacizii și vitaminele, au fost găsite în grăunți de gheață din asteroizi, dar și în cele mai extreme medii de pe Pământ. A imagina cum s-au combinat pentru a forma viață rămâne una din cele mai mari enigme ale biologiei. Și nici nu s-au găsit încă urme directe ale fosilelor primilor locutori ai Pământului – care erau probabil bacterii primitive, hrănindu-se cu rocă.
De unde atât de mult oxigen?
Ne datorăm existența cianobacteriilor, creaturi microscopice care au contribuit la transformarea radicală a atmosferei Pământului. Ele au pompat oxigen ca deșeu și au umplut pentru prima oară cerurile cu oxigen acum 2,4 miliarde de ani. Dar rocile ne spun că nivelul de oxigen a urcat și coborât ca un roller-coaster vreme de trei miliarde de ani, până când s-a stabilizat în Perioada Cambrianului, acum 541 de milioane de ani. Deci cine a format aerul, bacteriile sau alt factor? Înțelegerea evoluției spre un Pământ bogat în oxigen este un factor-cheie în descifrarea istoriei vieții.
Ce a provocat „Explozia din Cambrian”?
Apariția vieții complexe în Cambrian, după patru miliarde de ani de istorie a Pământului, marchează un punct unic de evoluție. Deodată au apărut animale cu creier și vase de sânge, ochi și inimă, evoluând toate mai repede decât în oricare eră planetară. O explicație ar fi creșterea bruscă a nivelului de oxigen chiar înaintea acelei explozii din Cambrian, dar alți factori ar putea explica misterioasa ascensiune a animalelor – cum este cursa înarmărilor dintre prădători și pradă.
Când a început tectonica plăcilor?
Plăcile subțiri de crustă solidificată care se ciocnesc la suprafața Pământului ne-au dat frumoase apusuri de soare în munți și erupții vulcanice violente. Dar geologii încă nu știu când a pornit motorul tectonicii plăcilor. Cele mai multe dovezi s-au distrus. Doar o mână de mărunți grăunți de mineral numit zirconiu au supraviețuit de acum 4,4 miliarde de ani și le spun savanților că primele roci precum continentele existau deja. Dar dovezile plăcilor tectonice timpurii sunt controversate. Iar geologii încă se întreabă cum se formează crustele continentale.
Vom putea prezice vreodată cutremurele?
În cel mai bun caz, modelele statistice pot oferi o prognoză a probabilității viitoare a cutremurelor, similară cu cea a experților care ne spun când va ploua. Și asta nu i-a oprit pe oameni să încerce să prezică data următorului – fără succes. Chiar și cel mai mare experiment a greșit cu mulți ani, când geologii au prezis un cutremur la Parkfield, California, pentru 1994 și și-au reglat instrumentele să-l înregistreze. Cutremurul a venit în 2004. Unul din cele mai mari obstacole este că geologii încă nu înțeleg de ce cutremurele încep și se opresc. Dar s-au făcut progrese în prezicerea replicilor și a cutremurelor provocate de om, cum sunt acelea provenite din injectarea apei în fracturarea hidraulică.
INTERVIURILE HotNews.ro