Visata, žemė, žmogus

Prof. habil. dr. VYTAUTAS DVARECKAS, prof. habil. dr. ALGIRDAS GAIGALAS

Žmogus - Žemės planetos kūdikis. Jo atsiradimas ir raida priklausė nuo mūsų Žemės įvykių, o šie - nuo Visatos veiksnių. Mums atrodo, kad sistemoje Visata-Žemė-Žmogus svarbiausia vieta priklauso mums. Tačiau žinios apie Žemę rodo, kad planeta su visomis savo geosferomis yra labai sudėtingai organizuota, bet vientisa sistema. Ją palaiko energijos ir medžiagų dinaminė pusiausvyra. Ji nėra labai griežta, būna svyravimų ir nukrypimų.
Žemės kitimai geologinėje praeityje vyko dėsningai, ritmiškai ir cikliškai. Vieni jų vyko ramiai, kiti šuoliškai ir katastrofiškai. Šių kitimų priežastys buvo įvairios. Tačiau nėra abejonės, kad jos buvo susijusios su Visatos, Saulės sistemos ir Žemės raida. Jos tiesiogiai veikė ir veikia žmogų, jo evoliuciją ir pažangą. Tie kitimai laiko atžvilgiu formavo reiškinių ritmus ir ciklus, o erdvėje - tam tikrą geografinę įvairovę.
Kai Saulė ir jos planetos nutolsta nuo Galaktikos centro (branduolio), jų raida tampa ramesnė, o artėjant į jį darosi nerami. Santykinę ramybę trikdo ir kosminiai kūnai - meteoritai bei kosminės dalelės - neutrinų srautai. Didelių meteoritų kūnai atidavė labai daug savo šilumos mūsų Žemei. Egzistuoja net hipotezė, kad ji radosi iš meteoritų sankaupos.
Meteoritai Žemės paviršiuje paliko didelius kraterius, kraštovaizdžio žaizdas. Tai vadinamosios astroblemos. Kanadoje didžiausias Sadberio krateris šiaurėje nuo Hurono ežero yra 100 km skersmens. Labradoro pusiasalyje Manikuagano krateryje telkšo ežeras, kurio skersmuo yra 65 kilometrai. Vidurio Sibiro Papigajaus dubuo yra 100 km skersmens.
Lietuvoje turime astroblemų kraterius, palaidotus senųjų geologinių sistemų sluoksniuose prie Mizarų kaimo netoli Druskininkų ir Veprių prie Ukmergės.
Didžiųjų meteoritų smūgiai pakreipdavo planetų ašis jų orbitų atžvilgiu. Taip nutikdavo ir Žemei.
Saulės sistemai skriejant per Galaktikos spiralinę viją, kur vyksta supernovų sprogimai, Žemė buvo intensyviai apšvitinama kosminiais spinduliais.
Vienas svarbiausių veiksnių, lėmusių Žemės raidą, neabejotinai buvo jos įsivaizduojamosios ašies kitimas. Dabar Žemės ašis yra pasvirusi į ekliptikos plokštumą 23o27' kampu.
Geologinėje praeityje Žemės ašies pasvirimo kampas yra didėjęs ir mažėjęs. Ašies polinkis svyruoja kas 40 400 metų. Dabar Žemės ašies polinkis kasmet padidėja kone 0,5 sekundės. Todėl siaurėja šaltosios ir karštoji klimato juostos, o platėja vidutinės juostos. Kas 21 000-26 000 metų Žemės ašis apsuka kūgį - patiria precesiją.
Kitas labai svarbus veiksnys, atsiliepęs Žemės geologinei raidai, buvo magnetinio lauko kaita. Žemės magnetinio lauko stiprumas vidutiniškai yra 0,7-0,4 erstedo. Kai jis padidėja, susidaro magnetinės anomalijos. Jos gali būti mažos, vidutinės ir didelės. Mažas ir vidutines anomalijas lemia geležies uolienų telkiniai Žemės litosferoje. Tokios kilmės yra Kursko ir kitos magnetinės anomalijos. Lietuvoje - Tumasonių magnetinė anomalija ir pan.
Daugiau problemų kelia didžiosios magnetinės anomalijos. Jos nėra stabilios ir pamažu slenka į vakarus maždaug 0,2o geografinės ilgumos kasmet.
Manoma, kad šį magnetinių anomalijų dreifą į vakarus sukelia lėtesnis nei apskritai Žemės skysto branduolio sukimasis arba plazmos konvekcinių srovių nukrypimas veikiant koriolio jėgoms. Anksčiau didžioji Rytų Sibiro magnetinė anomalija buvo prilyginama magnetiniam Žemės poliui. Tada Žemė būtų magnetinis tripolis.
Prieš 2000 metų Žemės magnetinis laukas buvo 1,6 karto stipresnis už dabartinį. O prieš 5500 metų jis buvo labai susilpnėjęs. Per pastaruosius 80 mln. metų Žemės magnetinis polius keitėsi net 17 kartų. Per pastaruosius 4 mln. metų Žemės magnetinis laukas pasikeitė 5 kartus. Buvo išskirtos kelios skirtingo įmagnetinimo epochos. Pastaroji paleomagnetizmo epocha prasidėjo prieš 0,7 mln. metų. Ji vadinama Briuneso vardu ir yra teigiamo įmagnetinimo, nes sutampa su dabartinio šiaurės poliaus padėtimi. Tarp 0,7-2,5 mln. metų išskirta Matujamio paleomagnetinė epocha, neigiamo įmagnetinimo, nes magnetinis polius buvo pietų pusėje. Nuo 2,5 iki 3,4 mln. metų buvusi Gauso paleomagnetizmo epocha vėl turėjo normalų teigiamą įmagnetinimą kaip Briuneso, o po jos - Gilberto epocha buvo atvirkštinio, neigiamo įmagnetinimo kaip Matujamio. Paleomagnetizmo epochų pavadinimai suteikti garsiųjų Žemės magnetizmo tyrinėtojų atminimui.
Žemės magnetinio lauko inversijų (pasikeitimo) metu Žemė labai intensyviai buvo veikiama kosminio spinduliavimo. Tada daugėdavo organizmų mutacijų, atsirasdavo naujų rūšių ir formų, išnykdavo senosios. Manoma, kad žmogbeždžionė atsirado tarp Gauso ir Gilberto paleomagnetinių epochų.
Žemės raidoje niekada nebuvo ramybės, nuolatos vyko visokie kataklizmai (katastrofos), sukrėsdavę visas Žemės dalis. Kataklizmai nebuvo chaotiški. Juose galima įžvelgti dėsningumus. Pirmasis juos pastebėjo prancūzas Žoržas Kiuvjė. Tačiau Kiuvjė hipotezė buvo vertinama skeptiškai ir net atmesta. Naujų mokslo laimėjimų šviesoje Kiuvjė hipotezė įgauna naują prasmę. Žemės raidoje kataklizmus kėlė žvaigždžių supernovų sprogimai, kurių būta daugiau kaip 450. Paskutinis ryškesnis kataklizmas įvyko 1054 metais, o galbūt ne šiek tiek vėliau.
Kataklizmai buvo labai reikšmingi organiniam pasauliui ir netgi augalijos pasiskirstymui. Spėjama, kad geologinėje praeityje nukritus dangaus kūnui buvo suskaldyta Malaizija (Indonezijos salynas). Tai patvirtina nustatomos kai kurių salų vertikalios blokinės struktūros. Panašiai galima aiškinti Bermudų salų raidą ir mįslingus šio regiono reiškinius. Klausimas įdomus, tačiau diskutuotinas.
Manoma, kad Žemėje atsiliepė daugiau kaip 17 didesnių sprogimų, vykusių Visatoje. Jie paveikė ir Saulę, ir kitas jos planetas. Įvykus sprogimams, iš Visatos prasiskverbdavo daugiau neutrinų - mažiausių ir svarbiausių dalelių, kurioms nebuvo jokių kliūčių. Tada Saulės sistemoje, taigi ir mūsų Žemėje, darydavosi neramu, suaktyvėdavo Žemės drebėjimai, vulkanizmas, branduolio ir mantijos procesai. Keisdavosi žemynai ir vandenynų akvatorijos, reljefas ir topografiškumas. Vienur daugėjo salų, kitur jų mažėjo. Nugrimzdo Atlantida, Egeidos ir kiti sausumos plotai. Keitėsi gyvūnijos rūšys. Turėjo įtakos vėliau ir visuomenės raidai.
Žemės raidai didelės reikšmės turėjo jos sukimosi greičio netolygumai. Šiuo metu didžiausi greičiai yra ties pusiauju - apie 465 m/s. Dėl nevienodo Žemės sukimosi greičio vyksta reljefo performavimas. Žinome, kad Žemės figūra nesutampa su matematiškai apskaičiuota jos forma.
Paleozojuje Žemė apsisukdavo apie savo ašį net 410 kartų, mezozojaus pradžioje - 380 kartų, o dabar - 365 kartus per metus. Taigi Žemės para kas 50 000 metų pailgėja 1 sekunde. Žemės sukimosi lėtėjimą nulėmė jos tūrio nuolatinis didėjimas dėl kosminės medžiagos, patenkančios į Žemę, ir naujos organinės medžiagos susidarymo ir kaupimosi.
Žemei sukantis aplink savo ašį, kiekvienas pusiaujo taškas juda kartu su Žeme 465 m/s linijiniu greičiu. Dėl tokio padidėjusio greičio ties pusiauju žemynai trūkinėja, atsiranda daug plyšių ir salų. Tuo galima įsitikinti pažvelgus į pasaulio fizinį geografinį žemėlapį. Ypač intensyviai Žemės paviršiaus deformacijos, plyšių susidarymas vyko paleozojuje ir mezozojuje. Tai patvirtina Žemės stratisferos nuogulų struktūros tyrimai ir ten aptinkami “randai”.
Žemės paviršiaus morfologiją, t.y. jos veidą, smarkiai keitė kontinentiniai apledėjimai, kurie per jos geologinę istoriją pasireiškė ne mažiau kaip 17 kartų, o gal ir daugiau. Kiek iš viso jų būta, niekas nežino. Ledynmečiai kartodavosi kas 150 mln. metų. Patys seniausi Žemės istorijoje apledėjimai konstatuoti: prieš 2300 mln. metų - Hurono, prieš 900 mln. metų - Gneiso, prieš 750 mln. metų - Stiorto, prieš 600 mln. metų - Varangio. Tai patvirtina surandamos senos metamorfizuotos ledyninės nuogulos (morenos), vadinamos tilitais ir kitais vardais. Pačių seniausių morenų tikriausiai dar nepavyko surasti. Niekas neabejoja, kad netgi dabar karštoje Afrikoje Žemės raidos ankstyvuoju laikotarpiu yra buvę net 4 apledėjimai (Namalendo, Grikvalendo, Transvalio, Natalio). Brazilijoje ir Australijoje senoje geologinėje Žemės istorijoje yra buvę daugkartinių apledėjimų, kurie turėjo didelės reikšmės ne tik Žemės paviršiaus išvaizdai, bet ir organinio pasaulio kaitai, migravimui ir išsidėstymui.
Per pastaruosius 2 milijonus metų pasikartojusių apledėjimų pėdsakai Žemėje yra geriausiai ištyrinėti. Jie neabejotinai turėjo reikšmės žmonių genties atsiradimui ir raidai. Neaplenkė jie ir Lietuvos, kuri kelis kartus per pastarąjį milijoną metų buvo apdengta storų kontinentinio ledyno dangų iš Skandinaviškojo apledėjimo centro. Apledėjimų metu pasaulinio vandenyno lygis pažemėdavo 80-150 m ir daugiau palyginti su dabartiniu. O tarpledynmečiais, sutirpus ledams, pasaulinio vandenyno lygis vėl pakildavo tiek pat, kiek buvo nuslūgęs (80-150-180 m). Apledėjimų ir tarpledynmečių laikotarpiais sausumos ir vandenynų plotai Žemėje taip pat keitėsi. Kartu keitėsi organinis Žemės pasaulis, jo paplitimo arealai, rūšys ir kt.
Buvo manoma, kad gyvybės lopšiai Žemėje buvo pusiaujo zonoje, nes ten dabar yra tinkamiausios sąlygos. Tačiau Žemės istorijos pažinimas parodė, kad jos raidoje pusiaujo zonų būta keliolikos. Ypač tai akivaizdžiai patvirtina akmens anglių baseinų pasiskirstymas skirtingomis dabartinio klimato sąlygomis. Akmens anglių klodai, tie užkonservuoti biosferos “kapinynai”, suteikia daug naujų žinių. Akmens anglių telkinių rasta net Grenlandijoje, Antarktidoje ir kitur. Organinio pasaulio raidos keliai Žemėje buvo sudėtingi ir painūs.
Kaip minėjome, gamtoje visi pakitimai vyko ritmiškai, dėsningai, cikliškai. Manome, kad tai yra užkoduota Visatoje, jos raidoje. Žemė jaučia Visatos alsavimą. Visus Visatoje vykstančius procesus ji pajunta. Ritmai būna trumpalaikiai ir ilgalaikiai. Trumpalaikiai - 7, 11, 21, 33, 90 metų - yra susiję su Saulės aktyvumu. Svarbiausi, nulemti ilgalaikių kosminių reiškinių, vyko kas 1054, 1800, 2000, 5500, 21 000-26 000, 41 400, 91 800, 100 000 metų ir kas 200-220 mln. metų. Neabejotina, kad jie lėmė gyvybės ir organinio pasaulio Žemėje raidą.
Daug gamtos ritmų dar nežinome. Reikėtų detaliai ištyrinėti astronominių ritmų ir ciklų reikšmę mūsų Žemei. Juos išryškinus, bus įmanoma geriau suprasti Žemės ir žmonijos raidos istoriją. Neutrinų pluoštų didėjimas Visatoje kelia didelių neramumų sistemoje Visata-Žemė-Žmogus.