Începuturile - Pământul - Naşterea şi evoluţia Terrei (Partea I)

Am văzut ce este cu Universul în care există Terra noastră, aşa că, avem acum o bază de a putea "vedea" ce este şi cu ea, avansând, pas cu pas spre ceea ce ne interesează cu adevărat, viaţa.

Terra, planeta noastră, este extraordinară, născută de acest univers extraordinar în care existăm. Ea oferă tot ceea ce este necesar ca viaţa să existe, ca noi să gândim şi să "ne trăim viaţa".

Şi, acum 4,5 (4,6 până la 5) miliarde de ani, în locurile pe unde hălăduieşte Terra zilelor noastre, nu era decât un imens nor de praf cosmic. Din combinarea particulelor acestui praf cosmic se va naşte totul. Dar, simpla existenţă a acestuia nu este de ajuns (după cum vom vedea mai departe).

În studiile lor, oamenii de ştiinţă au descoperit în univers zone similare celei în care s-a format Pământul. Şi, datorită faptului că cerul care îl privim noi este, de fapt, o istorie, ei au putut să refacă istoria creării Terrei noastre (corpurile cereşti se află la distanţe de ani lumină, zeci, sute, mii, milioane, şi ceea ce vedem noi este, de fapt, ce se întâmplă acolo la timpurile în care a fost emisă lumina ce ajunge abia acum la noi - vezi posturile anterioare despre Începuturi).

Astfel, în nebuloasa "Vulturului" (în zilele noastre vedem ce se întâmplă acolo acum 7.000 de ani, deoarece această nebuloasă se află la 7.000 de ani lumină de noi) se pot vedea formaţiuni imense de "praf cosmic" denumite de specialişti "pepiniere stelare".

Aici, în zona numită "Stâlpii creaţiei", există nori de materie (praf cosmic) de dimensiuni imense. Iar, aceşti nori, ţinând cont de vârsta de 13,7 (13,8) miliarde de ani a Universului, nu au avut "de gând" să se "comprime", să evolueze, pentru a putea forma stele, planete sau altele asemenea.

Până aici, oamenii de ştiinţă şi-au pus doar întrebări de ce această "pepinieră de stele (şi/ sau sisteme solare)" nu s-a manifestat într-un fel similar sistemului nostru solar... Fără a mai lua în calcul dilema expusă în postările anterioare, legate de faptul: de unde există materie complexă, în afară de H, He şi Li, primii atomi născuţi de Big Bang?!? Sau existența unei a doua sau a treia generații evolutive a uneia sau mai multor stele ce au dezvoltat nebuloasa?!?

Şi, în anul 2007, telescopul spaţial Spitzer a capturat imaginea unei mingii imense de gaz ce se dezvolta în "spatele" (raportat la poziţia noastră de observare) nebuloasei Vulturului. Această bulă imensă de gaz nu era altceva decât dovada exploziei unei stele imense - o supernovă.

Această explozie a trimis mai întâi un val imens de plasmă superîncălzită, urmat de "valul" de materie produs de dezintegrarea acestei stele. Avem astfel de a face cu o undă de şoc imensă ce se îndreaptă spre "Stâlpii creaţiei"...

Când această undă va ajunge la aceşti stâlpi, îi va demola, şi va produce un lanţ de evenimente ce va duce la acumulările de materie necesare aprinderii stelelor şi formării de sisteme stelare (prin "activarea plasmatică" a condensărilor mari de masă ce vor "aprinde" stelele, însoţite de formarea discurilor protoplanetare), atrăgând astfel crearea de noi lumi.

Deci, iată cum moartea unei stele va duce la naşterea altor stele (cel puţin, aşa afirmă oamenii de ştiinţă sesizând şi alte fenomene similare la nivelul "istoriei" universului nostru vizibil).

Astfel s-a ajuns la concluzia că, procese similare s-au produs şi în cazul formării stelei noastre, numită Soare, şi a sistemului nostru solar.

Dar, nu se poate să nu se ajungă şi la alte concluzii. Este nevoie de un eveniment "de proporţii" pentru a putea "atrage" un fenomen care are nevoie de atâtea şanse "astronomice" pentru a ajunge la producere.

Vârsta universului poate fi un factor de "atenuare" a acestor "şanse astronomice", precum şi imensul număr de "pepiniere" din univers dar, este destul de greu să nu te gândeşti la ceva legat de o putere divină care să atragă "derularea" unui astfel de proces, care să "învingă" şansele infime ca aşa ceva să se producă (sau, cel puţin, a unui proces "programat" care nu are cum să se "petreacă" altfel).

Mai mult, este interesant că, Terra are exact distanţa optimă până la Soare, dimensiunea optimă, un satelit de dimensiuni exacte care să atragă stabilizarea giroscopică şi celelalte procese care au participat la formarea vieţii şi pentru ca apa să fie "perfect utilizabilă" de către viaţă.

Totul este perfect "acordat" pentru ca viaţa să apară (veţi trage uşor această mai ales dacă veţi citi postările mai vechi despre apă, inclusiv cele ce vor urma)...

Revenind la "povestea" noastră, valurile de plasmă (o formă de "înaltă expresie energetică" a materiei) şi de materie de la supernova ce a explodat în vecinătatea noastră au determinat aprinderea unei concentrări deja existente ce a indus aprinderea Soarelui.

Dar, cum s-a format această concentrare de materie care a dus la aprinderea Soarelui. Aici lucrurile sunt destul de simple datorită acţiunii gravitaţiei care a acţionat mult mai uşor asupra gazelor decât asupra particulelor de materie (cel puţin aşa confirmă oamenii de ştiinţă).

Încetul cu încetul, pe parcursul a 8-9 miliarde de ani, gazele s-au concentrat datorită atracţiei gravitaţionale în centre de acumulare (locurile unde se vor forma viitoarele stele), lucru care nu s-a întâmplat cu restul de materie, mai grea din punct de vedere al structurii şi masei atomice.

Şi, valul de energie de la supernova care a "devastat" prin surplus energetic norul de materie local (pepiniera) a dus la aprinderea tuturor stelelor din jurul nostru, printre care şi Soarele.

Interesant este că, descoperirile „de ultimă oră” atestă faptul că materia iniţială se grupează într-un fel de clustere stratificate bine delimitate de spaţiu… Da, aţi citit corect… În cazul sistemului nostru solar, prima „bulă” (eliptică) poartă denumirea de heliosferă, care se întinde până la aşa-numita limită „şoc terminal” (terminal shock) (plasată undeva în jurul a 100 unităţi astronomice de soare – o unitate astronomică este egală cu aproximativ 150 milioane de kilometri, distanţa de la Soare la Terra, notată cu simbolurile „u.a.” – deci la aproximativ 15 miliarde de kilometri de soare).

Concret, această heliosferă reprezintă zona de influenţă magnetică a Soarelui, dar şi zona de prezentă a vântului solar (ce are viteze cuprinse între 300 şi 800 km/s)

La acest „şoc terminal”, oamenii de ştiinţă au descoperit că vântul solar încetineşte brusc până la anularea mişcării, datorită presiunii externe din mediul interstelar… Interesant, nu-i aşa?!?

Următorul strat, numit „golul solar” (heliosheath) este o zonă de tranziţie dintre heliosferă şi spaţiul interstelar ce se întinde până la un fel de limită denumită „helio pauză” (heliopause)… Această zonă de „gol solar” a fost confirmată de Voyager ca fiind un fel de limită de bulă magnetică în care se dublează intensitatea câmpului magnetic şi prezenţa electronilor de înaltă energie creşte dramatic.

În această zonă are loc încetinirea până la anulare a vântului solar, aceasta fiind împărţită în trei straturi, conform cu această evoluţie a vântului solar (zona de încetinire, zona de stagnare şi zona liberă).

De la această heliopauză, oamenii de ştiinţă au descoperit că există un adevărat zid de hidrogen ce se întinde până la aşa-numita limită „Şoc Bow” (Bow Shock). Acest zid de hidrogen a fost descoperit de sonda Voyager 1 care a măsurat şi o creştere abruptă a densităţii plasmei (de aproximativ 40 de ori), confirmată ulterior şi de sonda Voyager 2 (confirmări ulterioare au venit şi de la sondele programului Pioneer 10 şi 11).

Deci, pe lângă această structură „stratificată” a sistemului solar, mai apar unele elemente demne de mari semne de întrebare. Prima certă dovadă este distribuţia materiei în interiorul heliosferei. Aceasta este dispusă sub forma unui disc în jurul soarelui iar mult după limitele şocului Bow, undeva după 1.500 u.a. apare „norul Oort” (Oort Cloud) care învăluie complet întreaga „bulă solară”, întinzându-se până la 15.000 u.a..

Deci, avem de a face cu o adevărată structură de tip celular… Nu altceva… Poate este vorba despre o zonă din care Soarele şi-a „tras” materia, asemenea planetelor… Poate… Dar de ce are limite clare?!? Poate vom avea cândva răspunsul… Să revenim!

Acum vine şi rândul prezentării de elemente despre formarea planetelor care înconjoară stelele nou formate şi, deci, şi a sistemului nostru solar.

Resturile de materie, de care aminteam mai sus, erau mult prea mici pentru a duce la condensarea lor în structuri mai mari, semnificative. Cel mult se ajungea la bile (la propriu) de dimensiuni mici de praf, fără a exista fermitatea rocilor ce caracterizează măcar meteoriţii (fiind o simplă aglomerare fără aderenţă între componentele acesteia).

În plus, s-a constatat că, datorită omogenizării forţelor gravitaţionale, aceste particule de praf cosmic se găseau şi într-un fel de imobilitate forţată de echilibru, datorită "repartizării" relativ perfecte a forţei gravitaţionale între aceste particule, ciocnirile accidentale dintre ele nefăcând altceva decât să dezagrege aceste bile de praf şi să creeze un nou echilibru.

Astfel, valul de plasmă (de la explozia supernovei activatoare), care a trecut peste acumulările de materie cosmică, a creat atât încărcarea electrostatică necesară proceselor de atracţie cât şi impulsul necesar începerii mişcărilor de rotaţie "ajutătoare" concentrărilor ulterioare din discurile protoplanetare. Simultan, aprinderea Soarelui a iniţiat şi suportul gravitaţional de "captare" orbitală, păstrând concentrările de materie în jurul acestuia, în viitorul nou sistem solar.

Deci, apariţia încărcărilor electrostatice masive, datorate valului de plasmă de la supernova "vecină" este acel "ceea ce" a atras formarea concentrărilor de materie. Cum asta?!?

Acest val de plasmă a tras producerea unei adevărate furtuni cosmice de descărcări electrice, transformând norii de praf cosmic în ceva similar cu norii de apă încărcaţi electrostatic ("gata de furtună") de pe pământul cunoscut de noi (în plus, energia s-a transferat după principii de interacţiune materială, mişcări care au iniţiat comportamentul circular al acestor mişcări, inclusiv cel în jurul punctului de echilibru gravitaţional, cel reprezentat de steaua centrală, Soarele).

Şi, aceste descărcări electrice imense, de dimensiuni cosmice, au atras formarea de bile (la propriu) de materie topită care, ulterior, căpătau forma sferică (de echilibru perfect) a materiei lichide.

Ulterior, la răcire, acestea deveneau capabile de acumulare "gravitaţională" mai mare decât cea în bile de praf. Şi, continuând procesul, descărcările electrice topeau noua masă, fie şi parţial (dar de ajuns pentru "lipirea" componentelor acestuia), rezultând elemente din ce în ce mai mari (pietricele, apoi bolovani)... Urme ale acestor procese pot fi "vizualizate" în interiorul meteoriţilor care au o structură internă compusă din multiple bile de materie alipite.

Şi, cu ajutorul acestor pietricele şi bolovani, gravitaţia a început să "lucreze" din ce în ce mai bine, mai ales că era acum ajutată şi de gravitaţia "furnizată" de steaua nou formată, Soarele.

Astfel s-au format primii bolovani mai mari, comparabili cu asteroizii actuali, apoi aceştia au acţionat cu o forţă gravitaţională din ce în ce mai mare formând primii meteoriţi având kilometri în diametru (dacă se poate spune astfel, deoarece primele pietricele erau sferice dar primele roci nu erau, având forme neregulate, deoarece nu "beneficiau" de topirea integrală şi structurarea sferică tipică lichidelor ci doar de "alipirea" forţată a proceselor aleatorii de interacţiune de tip ciocnire "destul de accidentală").

Şi aşa, procesele, fiind din ce în ce mai "grăbite" de creşterea atracţiei gravitaţionale generate de corpurile din ce în ce mai mari, au adus totul în stadiul de formare a primelor corpuri cu adevărat importante, protoplanetele.

Aceste protoplanete au trebuit iniţial să strângă suficientă materie pentru a putea activa mecanismele gravitaţionale de structurare a materiei în forma sferică, caracteristică planetelor.

Astfel, orice neregularitate "de relief" a structurii protoplanetei s-a prăbuşit sub propria greutate (efect gravitaţional) până ce protoplaneta a devenit aproape sferică, forma cea mai eficientă de aglomerare sub efect gravitaţional (din toate punctele de vedere).

Pământul are acum forma sferică a planetelor dar, încă, este tot o bilă de piatră eterogenă provenită din acumulările a tot felul de bucăţi de material, structurate din tot felul de materiale.

Dar toate acestea se vor schimba. Sub efectul bombardamentului continuu al noilor "bucăţi" de materie atrase (a se lua în considerare nu numai aglomerarea de materie, creşterea masei determinată de aceasta cât şi transferul energiei cinetice a "bucăţilor" care loveau pământul) dar şi al creşterii masei la anumite valori critice, Terra începe să se încălzească, apoi să se supraîncălzească.

Astfel, întreaga planetă nu mai este o aglomerare de roci ci o aglomerare de roci topite, fiind lichidă la propriu (magmatică). Se estimează că temperatura care o avea atunci Terra era de minim 2.700 - 3.000 de grade Celsius, temperatură existentă în furnalele de topire ale metalelor (alţii spun că erau 8.000 de grade, similar ca temperatură cu cea de la suprafaţa Soarelui). Şi, această stare lichidă, un ocean nesfârşit de lavă, comparabilă cu "Infernul lui Dante" va dăinui mult timp.

În timpul acestei stări iniţiale lichide (va mai exista o astfel de stare), materialele mai grele, cum ar fi fierul şi alte metale, au "coborât" la propriu spre centrul acestei protoplanete formând primul nucleu metalic al planetei.

Acest nucleu metalic s-a menţinut lichid până în zilele noastre şi, chiar de atunci, a generat primul câmp magnetic (slab, este adevărat, incapabil să menţină o atmosferă "de luat în seamă", dar existent).

Şi, materialele mai uşoare, rocile minerale, s-au ridicat formând un fel de manta incipientă. Acest fenomen a dus şi la ridicarea apei care, datorită căldurii s-a transformat în vapori, vapori care... s-au pierdut sub acţiunea vântului solar. Da, aţi citit bine, nu a mai rămas apă (în nişte cantităţi ce "pot fi luate în seamă") pe proto-Terra!

La acele momente Terra era mult prea mică (se estimează că avea maxim "volumul" Lunii - doar câteva sute de kilometri sau, oricum, puţin peste 2.000 - Luna are un diametru de 3.472 km) pentru a putea menţine o atmosferă consistentă, eventual o cantitate cât de cât semnificativă de apă (a se vedea planeta Marte, care are jumătate din diametrul actual al Terrei de 12.750 km, la care se adaugă faptul că este mult mai puţin densă, şi care are o atmosferă prea mică pentru a fi luată în considerare.

Sau, eventual, Luna, care este un corp destul de mare dar nu are "puterea" - am folosit acest termen deoarece, de fapt, este vorba despre capacitatea nu numai gravitaţională ci de posibilitatea, puterea de a învinge acţiunea vântului solar prin propria gravitaţie şi, eventual, propriul câmp magnetic existent - de a menţine o atmosferă, fie ea şi împrumutată de la Pământ). Dar să revenim (despre apă, mai târziu)!

Şi, a început răcirea, odată cu rărirea bombardamentelor de materie, şi astfel apare prima scoarţă terestră. Dar, cu toate că această nouă lume avea cam tot ce este şi în zilele noastre, ea trebuia să crească în dimensiuni pentru a deveni Terra funcţională şi minunată din zilele noastre.

Şi, în acele vremuri (la 100 milioane de ani de evoluţie a proto-Terrei), existau deja sute de protoplanete care se "învârteau" în jurul Soarelui, urmând scenariul de evoluţie şi atracţie de până atunci: de a se acumula din ce în ce mai mult, spre ceea ce ştim că azi este sistemul solar.

Acea perioadă a fost denumită perioada "Războiului Titanilor", la propriu, deoarece acum se ciocneau numai titani ai materiei, protoplanete. Această perioadă a durat peste 30 milioane de ani. Din aceste coliziuni unele protoplanete au fost efectiv spulberate, pe când în alte ciocniri, protoplaneta mai mică avea să fie consumată de cea mai mare.

Şi, bineînţeles, una dintre aceste protoplanete, Theia (acest nume a fost preluat din mitologia greacă unde Theia este mama zeiţei Selene, zeiţa Lunii - dar există şi alte denumiri pentru această planetă cum ar fi Lucifer) se îndrepta direct spre proto-Terra.

Această planetă era de dimensiunile planetei Marte, mai mare decât proto-Terra. Spre fericirea noastră, această coliziune a fost tangenţială (plus că planetele aveau aceeaşi direcţie de deplasare şi nu direcţii opuse, astfel că impactul a rezultat doar din diferenţa de deplasare dintre cea mai rapidă, Theia, şi cea mai lentă, Terra), producând distrugerea proto-planetei Theia şi nu "înghiţirea" Terrei. Sincer, nu înţeleg de unde această siguranţă a identificării planetelor dar, evident că, în rest, oamenii de ştiinţă au dreptate…

O altă „fericire” ce apare din acele evenimente, este reprezentată de faptul că această „Theia” era şi ea lichidă, fapt ce a produs un fel de atenuare a efectelor coliziunii, favorizând suplimentar înglobarea unei mari mase a acesteia în planeta cu viteză mai redusă (în cazul nostru Terra).

Din această coliziune Terra şi-a mărit volumul imens, aproape de dimensiunile actuale, iar Theia s-a "rupt" aproape în două, cedând o parte din masă Terrei şi, din cealaltă (şi fragmentele rezultate din impact) s-a format Luna.

Au fost, de fapt, două „bucăţi” importante de materie, una mai mare care a fost Luna incipientă şi o aglomerare a resturilor exploziei. Astfel că, pentru multe milioane de ani cerul Terrei a avut două Luni şi un fel de centură proprie de asteroizi, un fel de masă inelară planetară de 5.000 km lăţime, la o distanţă de 75.000 – 100.000 km faţă de Terra (faţă de o medie de aproximativ 400.000 km în zilele noastre).

Ulterior partea mai mare a consumat toate celelalte „elemente” (multe dintre ele fiind atrase şi de Terra), rezultând Luna masivă din zilele noastre dar, care, era plasată pe o orbită mult mai joasă decât cea actuală şi se învârtea mult mai repede, faţă de zilele noastre, în jurul Terrei… De altfel şi Terra se învârtea mai repede în jurul propriei axe, ziua de atunci fiind doar de 6 ore.

Astfel Terra a beneficiat de "suportul" Lunii, reprezentat de girostabilizare (care menţine stabilitatea cursului mişcării Terrei în jurul Soarelui, menţine stabilitatea axei de rotaţie, stabilizează climatul şi, implicit, rotaţia anotimpurilor, etc ajutând ca Terra să fie nici caldă, nici rece pentru apă şi, deci, pentru viaţă), atracţie şi protecţie, etc. Fără Lună, viaţa nu ar fi evoluat pe Terra, spun toţi specialişti...

Dar, acest impact a întors Terra la starea de planetă topită, la un ocean total de magmă. A urmat procesul de răcire, coborârea elementelor grele (celor nou „achiziţionate”) spre nucleul Terrei şi ridicarea elementelor uşoare către suprafaţă unde, prin răcire, vor forma scoarţa terestră şi tot aşa.

Acum apare o particularitate ce va naște Terra care o știm în zilele noastre. Suplimentul de materiale grele ce au coborât spre centrul gravitațional al noii planete a intensificat câmpul magnetic protector față de vânturile solare. Fapt ce a atras stabilitatea atmosferei din acele timpuri și eliminarea pierderilor de gaze și apă ce rezultau din procesul de răcire, datorită fricțiunilor vântului solar.

Şi, acest proces de răcire a dus la formarea primei atmosfere care, din dovezile geologice existente, avea un conţinut ridicat de N₂ (azot), CO₂ (dioxid de carbon) şi CH₄ (metan). În plus, atât atmosferic cât şi terestru, de data aceasta, puţina apă care exista a fost reţinută dar, nu era nici pe departe de ajuns pentru a forma măcar o mare, ce să mai luăm în calcul oceane.

Acum, când Terra era o planetă uscată şi răcită, cât de cât, se pare că a urmat coliziunea cu o cometă, corp astral ce a furnizat Terrei o cantitate imensă de apă. La acest moment se estimează că a trecut peste jumătate de milion de ani de când Soarele s-a aprins şi Terra a "început să mişte". Din acest moment vor mai trece 4 (unii cercetători afirmă că ar fi doar 3,9) miliarde de ani până ce primul om va alerga după Eva sa.

Alţi cercetători estimează că nu ar fi fost vorba decât despre un imens şi îndelung bombardament cu asteroizi şi meteoriţi, care au şi ei "cota" lor de gheaţă (aceştia au un conţinut mediu de 5% apă care, în spaţiu, există sub formă îngheţată), întins pe o perioadă de minim 20, până la 100 milioane de ani.

Oricum ar fi, mai bine de 99% din apa terestră provine din surse extraterestre... Şi ar mai fi ceva… Acest bombardament, de acum 3,9 miliarde de ani, a adus pe Terra şi primii aminoacizi, în cantităţi suficiente pentru a iniţia, eventual accelera, procesele ce vor duce la apariţia vieţii…

Chiar dacă atmosfera nu era nici pe departe favorabilă vieţii…. Acum 4 miliarde de ani, atmosfera Terrei nu era altceva decât un infern format din CO₂, gaze toxice de tot felul şi vapori de apă şi alte elemente enumerate mai sus care susţineau un efect de seră devastator, estimându-se că temperatura acesteia era 150 de grade Celsius (poate și mai mare - a se vedea actuala planetă Venus).

Apoi, furtuni de o intensitate uriaşă erau atotprezente pe cuprinsul Terrei şi se estimează că "a plouat furtunos" pe parcursul a multe milioane de ani. Energia acestor furtuni era dată atât de temperaturile mari care alimentau procese de tranzit, de gravitaţia imensă a Lunii (care, după cum am precizat, era foarte aproape de Terra) dar şi de viteza de rotaţie mare a Terrei.

Vezi urmarea!

Dragoste, Recunoştinţă şi Înţelegere!

Dorin, Merticaru