//////

Tajemnice ziemi

SKAMIENIAŁOŚĆ PRZEWODNIA

Dosyć wcześnie zaobserwowano, że jednakowe skamieniałości odpowia­dają warstwom skalnym jednego wieku oraz przekonano się, które występują w skałach starszych, a które w młodszych. W ten sposób narodziło się pojęcie skamieniałości przewodnich, do dziś oddających geologom nieocenione usłu­gi. Skamieniałość przewodnia to gatunek, który pojawił się dość nagle na rozległych obszarach kuli ziemskiej i żył dosyć krótko, oczywiście w skali geologicznej, ale za to występował masowo. Jeśli więc np. w odległych od siebie kamieniołomach znajdujemy jeden i ten sam krótko żyjący gatunek amonitów, to możemy być pewni, że trafiliśmy na skały o tym samym wieku. Przedstawiona powyżej metoda określania następstwa warstw i ich iden­tyfikacji jest pewnego rodzaju odczytem zegara biologicznego działającego nieprzerwanie od powstania życia na naszej planecie.

JAK CZYTAĆ KSIĘGĘ ZIEMI?

Skały na Ziemi ułożone są jak warstwy w torcie. Odsłaniając więc te kolejne warstwy i badając zjawiska, jakie zostały w nich utrwalone, otwieramy karty z historii Ziemi, czytamy księgę zapisaną przez czas. Ale jaka jest kolejność wspomnianych kart, jak uzupełnić wiedzę o stronicach brakujących? Otóż wracając do porównania z tortem. Już dość dawno geolodzy doszli do wniosku, że podobnie jak w torcie, warstwy leżące wyżej utworzone zostały później, natomiast ukryte w głębi — są starsze. Jest to prawda, ale pod warunkiem, że układ warstw nie został w żaden sposób zakłócony (tzn. tort nie został wywrócony „do góry nogami”), a przecież w dziejach Ziemi zakłócenia następowały dość często. Drugim spostrzeżeniem było powiązanie niektórych warstw „tortu” (jeśli już pozostaniemy przy tej analogii) z „bakaliami”, jakie znajdują się w każdej warstwie. Tym „nadzieniem” okazały się być rozmaite skamieniałości. Tak więc jedne warstwy skalne wyróżniały się tym, że znajdowano w nich przedziwne opancerzone zwierzątka, nazwane później trylobitami. W innych na powierzchniach rozłupanych skał widniały ślady misternych „gałązek”. Potem przekonano się, że są to ślady kolonii wymarłych dawno graptolitów. Jeszcze inne warstwy zachwycały pięknymi odciskami muszli amonitów.

CZAS WIELKICH ODKRYĆ

W początkach ubiegłego wieku, gdy powstawały podwaliny pod współ­czesną geologię, uczeni, którzy odkrywali coraz to nowe zjawiska z przesz­łości Ziemi, stanęli wobec nich bezradni. Z pewnym przybliżeniem określali, które zdarzenia następowały po sobie, natomiast odstąpili od określania ich wieku. Niemniej, niektórzy zdawali już sobie sprawę, że geologiczna historia Ziemi to wiele milionów lat. Ale upłynęło zaledwie pół wieku i angielski fizyk William Thomson — lord Kelvin podjął kolejną próbę wyznaczenia daty powstania Ziemi. Poszedł śla­dami Buffona i określił wiek naszego globu od chwili, gdy ognista kula pokryła się skorupą. Oczywiście niezbędne tu były rozmaite założenia dotyczące tem­peratury na początku oraz sposobu stygnięcia. Aby otrzymać precyzyjną odpowiedź na postawione pytanie, przeprowadzono bardzo dokładne ekspe­rymenty. Wynik przeszedł wszelkie oczekiwania. Ziemia liczy sobie 20,40, a może nawet 400 milionów lat. Sam uczony był tak zaskoczony otrzymanym rezultatem, że spośród różnych liczb wybrał …najmniejszą! Dziś możemy z tego żartować, ale sto lat temu mało kto mógł uwierzyć i w taki wynik. Zaledwie kilkadziesiąt lat po Kelvinie ten sam problem zaczął badać również Anglik J. Joly. W 1900 roku ogłosił pracę, w której, podobnie jak wcześniej Halley, wykazywał, że pierwotny ocean nie zawierał soli. Obliczając prędkość jej nanoszenia przez rzeki wyciągnął wniosek, że prawdopodobny wiek Ziemi wynosi około 100 milionów lat. Ponieważ wynik był dość zgodny z rezultatem otrzymanym przez Kelvina, został uznany przez bardzo wielu uczonych.

WIEK ZIEMI

Astronom Edmund Halley, odkrywca znanej komety, poku­sił się ocenić wiek Ziemi na podstawie sprawdzalnych danych i metodami nauki współczesnej. Otóż uznał on, że cała sól, jaka obecnie znajduje się w oceanach, została do nich przyniesiona przez wody rzek. Policzywszy, ite soli niosą rocznie rzeki, otrzymał ogromną na ten czas liczbę dziesięciu tysięcy lat. Jak wiemy, wynik nie był zbyt dokładny, za to dość zbliżony do „biblijnego wieku”. Niemniej Ziemia postarzała się o ponad 4 tysiące lat. Przeprowadzenie tego obliczenia miało ogromne znaczenie, gdyż po raz pierwszy uczony oparł się na faktach, doświadczeniach i obliczeniach. Już pięćdziesiąt lat później francuski przyrodnik i filozof Georges Leclerc de Buffon postanowił na podstawie analizy innych zjawisk sprawdzić wynik Halleya. Otóż założył on, że Ziemia na początku była rozpaloną kamienną kulą. Na podstawie wielu eksperymentów uczony określił, z jaką prędkością kula taka stygnie i otrzymał wynik — 75 tysięcy lat.

KIEDY TO SIĘ ZDARZYŁO…

W dalekiej krainie żyje sobie pewien ptaszek. Raz na sto lat przylatuje na wyniosłą skałę sterczącą pośrodku oceanu i czyści o nią swój dziobek. Kiedy ptaszek zetrze skałę — minie jedna sekunda wieczności. Być może ta chińska bajka pozwoli nam wyobrazić sobie, jak powolne są procesy zachodzące na Ziemi. Wspomniałem tu kilkakrotnie o ruchach górotwórczych. Niektóre z nich opatrzyłem nawet określeniem „gwałtowny”, „katastrofalny”. Tymczasem tak szybko rodzące się masywy jak Alpy, Himalaje czy Andy tworzyły się przez około 50 min lat. Ich „gwałtowne” wypiętrzanie odbywało się w tempie 110 1 milimetra na roki W okresach spokoju ląd podnosił się (lub opadał) w tempie 1 milimetra na 100 lat. I taki spokój mógł trwać przez 100 do 200 milionów lat!Czy możemy sobie wyobrazić milion lat i zim, w czasie których milimetr po milimetrze wznosiły się góry? Czy możemy ogarnąć myślą owe miliony i miliardy wschodów i zachodów słońca? Ale ostatecznie można powiedzieć, że to nieistotne. Wiemy, że węgiel w Polsce powstał ze szczątków roślin żyjących ponad 200 milionów lat temu, zwykła szkolna kreda liczy sobie około i 00 milionów lat, a mniej więcej milion lat temu na obszarze naszego kraju zaczęła się epoka lodowa.

PROCES ODGAZOWANIA ZIEMI

Proces odgazowania wnętrza Ziemi, m.in. poprzez wybuchy wulkanów, spowodował powstanie atmosfery. Na szczęście nie było w niej tlenu. Brak tlenu, warstwy ozonu, która pochłaniałaby promieniowanie nadfioletowe oraz stosunkowo wysoka temperatura umożliwiły powstanie życia. Kolejne kata­strofy ekologiczne spowodowały unicestwienie organizmów gorzej przysto­sowanych do zmian środowiska. Oczywiście tych wszystkich sprzyjających zdarzeń było znacznie więcej. Bez względu na to, czy były to tylko przypadkowe, szczęśliwe przypadki, czy też logiczny rozwój materii, eksperyment pod nazwą życie kosztował kilka­naście miliardów lat. Jak ogromny szacunek powinna więc budzić każda bakteria, każda trawka czy zwierzę. Jak wielką wartością jest życie ludzkie. Pomyśleć tylko, że ten gigantyczny wysiłek Natury może zostać w każdej chwili zaprzepaszczony przez naszą lekkomyślność, złą wolę czy arogancję. Przydałoby się nam trochę więcej skromności wobec przyrody.

DROGA DO POWSTANIA ŻYCIA

Jest rzeczą zadziwiającą, jak wiele musiało zajść nadzwyczajnych zdarzeń, aby doszło do powstania życia, a zatem i naszego gatunku. A więc, po pier­wsze, w odpowiedniej odległości od centrum Galaktyki musiała utworzyć się mgławica zawierająca pył z wybuchów gwiazd pierwszej generacji. Po drugie, dokładnie w tym samym momencie nastąpił wybuch gwiazdy supernowej, dzięki czemu przyszły Układ Słoneczny został wzbogacony w pierwiastki ciężkie. Z kolei musiał powstać system planetarny wokół Słońca o dość przeciętnej masie. To sprawiło, że nasza gwiazda jest względnie stabilna już od kilku miliardów lat. Planety zostały zróżnicowane pod względem wielkości i budo­wy. Jedna z nich, znalazłszy się we właściwej odległości od Słońca, wytwo­rzyła w swym wnętrzu płynne jądro żelazo-niklowe. Musiała również schwy­tać Księżyc. Dzięki temu powstała gigantyczna prądnica — źródło pola magnetycznego utrzymującego nad nami ochronny parasol w postaci pasów promieniowania. Księżyc spowodował również powstanie wielkich przypły­wów i odpływów, gdy na skutek działalności wulkanicznej w zagłębieniach skorupy ziemskiej zebrała się woda.

Mapa strony