Kosmiczne rekolekcje
Tych lekcji natura udziela nam od niepamiętnych czasów. Tyle że ludzkość przez wieki albo wagarowała, albo zwyczajnie je przespała.
Najświeższą przestrogą była niedawna, z początku listopada, wizyta w bliskim sąsiedztwie Ziemi 400-metrowej planetoidy 2005 YU55. A także przelot obiektu podobnej wielkości (2010 XC15), który przemknął niezauważony w pobliżu Ziemi w 1976 r. – odkryto go dopiero po 24 latach. Było nią również bez wątpienia tzw. zdarzenie tunguskie z 1908 r. A być może taką lekcję dała nam nawet Gwiazda Betlejemska, o ile przyjąć za niektórymi astronomami, że była to kometa. Zwiastun Dobrej Nowiny, ale też przestroga z Kosmosu.
Temat lekcji: impakt
Planetoida 400-metrowa, jak ta z 8 listopada, to zagrożenie niewielkie – jej upadek (z angielskiego: impakt) spustoszyłby najwyżej pół Europy. Przydarzyło się to naszemu kontynentowi ok. 15 mln lat temu. Planetoida kilometrowej średnicy spadła na terenie dzisiejszej Bawarii. Pozostał po tym słynny 24-kilometrowy krater Ries.
Skutki upadku trochę większego ciała znamy dzięki symulacji sporządzonej w laboratoriach Sandia firmy Lockheed Martin przez Dawida Crawforda i Arthurine Breckenridge. Na ofiarę wybrali oni Nowy Jork, zakładając uderzenie komety o średnicy 1,4 km i masie miliarda ton w Ocean Atlantycki, 40 km na południe od miasta.
Prędkość obiektu nadlatującego z kosmosu mieści się w przedziale 11-70 km/s. Dotyczy to obiektów większych, o masie przekraczającej 1000 ton, gdyż prawie nie hamują one w atmosferze. Uderzają z pierwotną kosmiczną prędkością. Brytyjski dziennikarz Austen Atkinson w książce „Impact Earth” tak opisuje apokaliptyczne wyniki symulacji: „Uderzenie komety w ocean spowoduje odparowanie od 300 do 500 km sześc. wody, przez co na pewien czas w oceanie powstanie wgłębienie. Uwolniona zostanie energia odpowiadająca 300 gigatonom trotylu, dziesięć razy większa niż energia całego światowego arsenału jądrowego. Pięć sekund po tym, gdy kometa uderzy w ocean, potężny obłok ognia, kilka razy większy od Nowego Jorku, składający się z rozgrzanych do ogromnych temperatur szczątków, zdusi większość Long Island. Jedenaście sekund po upadku brzegi Nowego Jorku pogrążą się w przegrzanej parze i odłamkach. Duża część gruzu zostanie wyrzucona do atmosfery i znajdzie się na trajektoriach suborbitalnych. Temperatura w miejscu uderzenia przekroczy 5 tys. stopni Celsjusza. Wkrótce na Nowy Jork spadną roztopione odłamki, zaś ciepło wytworzone przez uderzenie w jednej chwili spali miasta i lasy. Pyły spowodują obniżenie globalnej temperatury. Nastaną trwające kilka tygodni burze śnieżne i bardzo silne ochłodzenie. Rezultaty symulacji w laboratoriach Sandia to obraz globalnej katastrofy, która pociągnie za sobą śmierć jednej czwartej całej ludzkości” (przeł. Janusz Błaszczyk).
Sekret Matki Ziemi
Odkąd człowiek czyni sobie Ziemię poddaną, nie przyszło mu na myśl, że coś takiego może grozić ze strony nieba. Nieświadomie zagospodarowywał kratery, budując w nich miasta – jak Nördlingen w kraterze Ries. Wydobywał dziwne, ale użyteczne w budownictwie skały. Eksploatował zdumiewające nagromadzenia rzadkich kruszców, jak nikiel, miedź, platyna, pallad, złoto i cenne minerały, przetapiał ciężkie, żelaziste kamienie znajdowane na polach uprawnych, z kolorowych szkiełek wyrabiał ozdoby.
Ludzkość zaczęła coś rozumieć z lekcji natury, gdy w 1609 r. Galileusz skierował skonstruowaną przez siebie lunetę w stronę Księżyca. Dostrzegł tam dziwne, koliste góry. Kolejni obserwatorzy dopatrzyli się w nich kraterów. Niestety, znano wówczas jedynie kratery wulkaniczne. Dopiero gdy na przełomie XVIII i XIX w. pogodzono się z faktem, że z nieba mogą spadać kamienie, pojawiły się nieśmiałe głosy o meteorytowym pochodzeniu kraterów księżycowych. Wreszcie gdy pod koniec XIX w. Karl Gilbert, geolog amerykański, badając pustynne obszary Arizony, stanął nad brzegiem przedziwnej kotliny, zdobył się na odwagę; jego publikacja z 1891 r. dokumentowała odkrycie pierwszego krateru meteorytowego na Ziemi (znanego jednak jako Krater Barringera – od nazwiska późniejszego właściciela terenu, który wydał majątek na poszukiwanie żelaza meteorytowego).
Jak bardzo obrazoburcza była publikacja Gilberta, pokazuje fakt, że sam autor wkrótce wycofał się z tego pomysłu, a nawet go zwalczał, uznając krater za wulkaniczny. „Koncepcja meteorytowa” nie mogła się przebić w nauce. Świadczy o tym historia krateru Ries. Aż do lat 60. XX w. mieszkańcy ślicznego szwabskiego Nördlingen nie mieli pojęcia, że ich miasto leży na dnie krateru meteorytowego, a zbudowane zostało ze skał powstałych w wyniku impaktu. Potrzebna była wizyta Eugene Shoemakera – amerykańskiego geologa, ojca współczesnej impaktologii – który w murach XV-wiecznego kościoła św. Jerzego rozpoznał typowe minerały pochodzenia uderzeniowego. Dziś Nördlingen to mekka impaktologów; szkolili się tu amerykańscy astronauci uczestniczący w księżycowej misji Apollo, a w miasteczku, przy Shoemaker Platz, znajduje się godne odwiedzenia muzeum krateru Ries.
Zacieranie śladów
Lista znanych kraterów impaktowych na Ziemi (zwanych też astroblemami – gwiezdnymi ranami) urosła od czasów Gilberta do prawie dwustu. Tymczasem kanadyjski badacz Richard Grieve obliczył, że w ciągu ostatnich 600 mln lat w Ziemię uderzyło 1,5 tys. obiektów o średnicy przekraczającej kilometr (a więc jeden impakt na 400 tys. lat). Raz na mniej więcej tysiąc lat powinien powstawać krater o średnicy 1 km, a raz na 100 tys. lat – o średnicy 10 km. Krateru stukilometrowego możemy oczekiwać raz na 50 mln lat. Gdzie one są? Jak to się stało, że natura tak skrzętnie ukryła przed człowiekiem te epizody historii świata?
Odpowiedź jest oczywista dla każdego, kto widział, jak wiosną 2010 r. spływały zbocza Beskidów, jak podczas zimowych sztormów znikają plaże bałtyckie; jak deformowały powierzchnię ziemi trzęsienia w Japonii, na Haiti, w Chile; jak roślinność podzwrotnikowa zatarła ślady prekolumbijskich piramid w Meksyku. To aktywność naszej planety sprawia, że nawet najdotkliwsze rany zadane przez ostrzał z kosmosu szybko się zabliźniają. Erozja i wietrzenie, działalność lodowców, wędrówka kontynentów, wulkanizm, górotwórczość, zjawiska atmosferyczne oraz zmienność klimatu i wreszcie życie – nieustannie i gruntownie przeobrażają krajobraz Ziemi. W dodatku 71 proc. impaktów zdarza się na obszarze mórz i oceanów.
Uderzeniowe pochodzenie kraterów łatwo byłoby udowodnić, odnajdując fragmenty ciała niebieskiego. Jednak energia zderzenia zwykle bywa tak wielka, że natychmiast ono odparowuje, a wytworzone ciśnienie i temperatura przeobrażają skały podłoża. Powstają specyficzne odmiany kwarcu – koezyt i styszowit. Tworzą się stopy i szkliwa uderzeniowe (zwane impaktytami), tektyty, mikrotektyty, sferule, a także nagromadzenia cennych minerałów. Krater Sudbury w prowincji Ontario, jeden z najstarszych na Ziemi (1,9 mld lat), stał się błogosławieństwem Kanady. Występujące tam rudy niklu i bogate złoża kobaltu oraz platynowców mają niewątpliwie pochodzenie kosmiczne. Basen Sudbury to ok. 20 proc. wszystkich zasobów mineralnych Kanady. Z tamtejszych kopalń pochodzi ok. 75 proc. niklu świata zachodniego. Podobne złoża, również związane z impaktem, tyle że znacznie młodszym (sprzed 250 mln lat), powstały w rejonie Norylska w Rosji.
Nieodrobione zadanie: tektyty
Gdyby nie to, że stosunkowo niedawno, bo ok. 50 tys. lat temu, niewielki (ok. 60 tys. ton) obiekt kosmiczny uderzył w arizońską pustynię, która doskonale zakonserwowała ślad tego lądowania, może do dziś zastanawialibyśmy się, jak wyginęły dinozaury. I gdyby nie wspomniany artykuł Gilberta z 1891 r., Edward Suess, wybitny geolog austriacki, nie wysunąłby zapewne kilka lat później hipotezy wiążącej powstanie szklistych kamyków, znajdowanych w Czechach i na Morawach, z uderzeniami meteorytów.
A kamyki te, nazwane przez niego tektytami, to ważni świadkowie.
http://tygodnik.onet.pl/36,0,72019,3,artykul.html