B/476: H.von Ditfurth - Dzieci wszechświata









Wstecz / Spis
Treści / Dalej
KATASTROFA W OSŁONIE MAGNETYCZNEJ

NIESPODZIEWANE ODKRYCIE � SPÓR O SKUTKI

Odkrycie powolnych zmian ukierunkowania magnetyzmu "zamrożonego" w dawnych
warstwach skalnych oraz faktu, że zmiany te przebiegały w różnych częściach
świata odmiennie
było dopiero pierwszą niespodzianką, jaką ze sobą przyniósł
nowy kierunek badań paleomagnetyzmu. Drugie odkrycie było jeszcze bardziej
frapujące W pewnym sensie stanowi ono przeciwieństwo omawianych dotąd
stanów faktycznych. W odróżnieniu od nich bowiem druga niespodzianka polegała
na odkryciu, że niezależnie od następujących stopniowo zmian ukierunkowania
zakrzepłego w skałach skamieniałego magnetyzmu
najwidoczniej w dużych
odstępach czasu musiało dochodzić również do zwrotów nagłych. Im głębiej
badania sięgały w przeszłość, to znaczy, im głębiej drążono w wulkanicznych
złożach dla zdobycia materiału doświadczalnego, tym częściej natrafiano
i na ów drugi typ przeobrażeń. Przeciętny odstęp pomiędzy takimi dwoma
zwrotami zdaje się wynosić kilkaset tysięcy do miliona lat, ślady ich
są identyczne, a sprawdzić je można na całej Ziemi, we wszystkich próbkach
skalnych pochodzących z tego samego okresu.
Owa druga niespodzianka miała charakter jeszcze o wiele bardziej tajemniczy.
Nie jest ona zresztą do tej pory całkowicie rozszyfrowana, mimo że coś
zaczynamy już w tej sprawie pojmować. Wzmiankowany "zwrot" kierunku na-magnetyzowania,
który
jak wykazują paleomagnetyczne dane
widocznie musiał następować
zawsze jednocześnie na całej Ziemi w taki sam sposób
wynosił bowiem
stale dokładnie 180 stopni. Oznacza to, że zdarzenia pozostawiające owe
paleomagnetyczne ślady polegać musiały na występującym nagle "przebiegunowaniu"
całego ziemskiego pola magnetycznego. Formułując inaczej: obecny (magnetyczny)
biegun północny wcale nie musiał zawsze być północnym biegunem Ziemi.
I rzeczywiście jest nim nawet dopiero od stosunkowo bardzo niedawna, bo
dopiero od mniej więcej 700000 lat. Przed tymi czasy był on biegunem południowym

igła kompasu wskazywałaby więc wówczas na południe
a biegun pomocny
położony był na Antarktydzie. Stan ten wprawdzie trwał też tylko 300000
lat. Jeszcze przedtem bowiem dzisiejszy biegun północny kiedyś był już
także północnym, aczkolwiek tylko na okres zaledwie 100000 lat, bo wprzódy
przez prawie milion lat był biegunem południowym. Według wszelkiego prawdopodobieństwa
ciąg dalszy jest taki sam, im dalej wchodzimy w przeszłość. W odstępach
nieobliczalnych, wynoszących najmniej jakieś 100000 lat, rzadko kiedy
więcej niż milion lat, ziemskie pole magnetyczne stale od nowa się "przebiegunowywało",
z bieguna pomocnego robił się biegun południowy i odwrotnie.
Nie może być żadnej wątpliwości co do samego faktu; paleomagnetyczne
ślady zawarte w badanych skałach udzielają o tym informacji jednoznacznych,
zgodnych wszędzie na całej Ziemi. Natomiast jak sobie zjawisko to tłumaczyć

co do tego nie stać nas było zrazu nawet na domysły i hipotezy. Odkrycie
było tak niespodziewane, że zaskoczyło całkowicie nie przygotowany doń
świat fachowców. Tym bardziej zaczęto więc zastanawiać się nad skutkami,
które za każdym razem dla warunków na powierzchni naszej planety pociągać
musiał za sobą nowo odkryty fenomen powtarzającego się przebiegunowania
ziemskiego pola magnetycznego.
Teraz jesteśmy znowu w centrum naszego toku myślowego. W czasie gdy geofizycy
pierwszy raz natknęli się na zjawisko przebiegunowania ziemskiego pola
magnetycznego, sprawa dwóch pasów promieniowania van Allena oraz objawiające
się istnieniem tych pasów ochronne działanie ziemskiej magnetosfery w
stosunku do twardej części promieniowania słonecznego, to jest do "wiatru
słonecznego", którym zajmowaliśmy się bardzo szczegółowo
była już dobrze
znana. Nic więc dziwnego, że natychmiast postawiono sobie pytanie, jakie
mogły być skutki przebiegunowania zachodzącego w dalekiej przeszłości
Ziemi dla pasów promieniowania i całej magnetosfery, a tym samym dla całego
już podówczas na Ziemi rozwijającego się życia. "Nagle" jest naturalnie
pojęciem względnym. Wiadomo było z góry, że przebiegunowanie Ziemi nie
mogło nastąpić tak raptownie jak zapalenie czy zgaszenie lampy. Ogromne
przestrzenie, nad którymi rozciąga się magnetosfera, oraz nie mniej ogromne
masy we wnętrzu Ziemi, których ruch jest przez tę magnetosfera wywoływany
i utrzymywany
czynią z procesu zamiany bieguna północnego na południowy
zdarzenie, które musiało trwać
na nasze pojęcia
nawet stosunkowo bardzo
długo. Z jakiejś przyczyny wnętrze Ziemi musiało
zrazu zaprzestawać spełniania funkcji prądnicy, po czym podejmowało funkcję
tę ponownie, czego skutkiem było ponowne powstanie pola magnetycznego.
Dopóki nie wiemy jednoznacznie, jakie czynniki mogą taki proces wywołać,
musimy chwilowo liczyć się także z możliwością, że w przeszłości ziemskie
pole magnetyczne załamywało się o wiele częściej, aniżeli nam dotychczas
wiadomo. W pewnym stopniu wydaje się prawdopodobne, że działo się to dokładnie
dwa razy częściej, niż w tej chwili sądzimy. Paleomagnetyczne ślady bowiem
informują nas tylko o faktycznie powstałych przebiegunowaniach.
Tymczasem jest nie tylko możliwe, ale ze statystycznego punktu widzenia
prawdopodobne, że po zaniku pole magnetyczne Ziemi nie odbudowywało się
za każdym razem w kierunku przeciwnym. W sytuacji takiej za każdym razem
istniała równie wielka szansa na to, żeby po tym wszystkim biegun północny
położony był znowu tam, gdzie się już poprzednio znajdował. Stąd też nasuwa
się nieodparcie myśl, że do tej pory udowodnione przebiegunowania stanowią
w rzeczywistości tylko mniej więcej połowę przypadków, w których Ziemia
przejściowo musiała się obywać bez osłony swego pola magnetycznego.
Powróćmy do zagadnienia, jak długo za każdym razem trwać mogły owe "bezosłonowe"
fazy. Wobec wszystkich braków naszej wiedzy o powstaniu pola magnetycznego
nie można się dziwić, że oceny naukowców w tej sprawie bardzo się od siebie
różnią. Ale nawet najwięksi optymiści przyznają, że co najmniej tysiąc
lat musiało za każdym razem upłynąć, zanim po wygaśnięciu i odbudowie
ziemskiego pola magnetycznego od nowa utworzyła się chroniąca osłona magnetosfery.
Oznacza to, że co najmniej przez taki czas życie na powierzchni Ziemi
musiało być narażone na odpowiednio zwiększone działanie wiatru słonecznego.
Pomimo że ten okres tysiąca lat z perspektywy trwania naszego własnego
życia zdaje nam się ogromny, geofizycy słusznie mówią w tym wypadku o
"nagle" występującej zmianie. Interwały te są wszak oddzielone okresami
setek tysięcy albo nawet i miliona lat, w których pole magnetyczne pozostawało
niezmiennie stabilne. Niektórzy geofizycy liczą się ze znacznie większymi
przerwami pola magnetycznego. Oceny sięgają 10000 lat. W rozmaitych publikacjach
natrafiamy najczęściej na sformułowanie "od 2000 do 5000 lat". Co najmniej
więc przez okres tysiąca lat Ziemia w czasie swoich dotychczasowych dziejów
pozostawała bez pasów promieniowania i bez magnetycznej chroniącej ją
osłony. Jakie były tego konsekwencje?
Od czasu odkrycia omawianego tu zdumiewającego zjawiska toczą się między
naukowcami na ten temat ożywione dyskusje; długo pozostawały one nie rozstrzygnięte,
aż wreszcie w ostatnich dwóch latach opublikowano nowe odkrycia, które
chyba położyły kres wszelkim sporom. Jedna ze stron zakładała, że w fazie
zmiany bieguna skutki dla wszystkich form życia istniejących na powierzchni
ziemskiej musiały być wręcz radykalne. Przedstawiciele tej grupy od samego
początku reprezentowali nawet pogląd, że wymarcie całych gatunków zwierząt

co jest zjawiskiem powtarzającym się w ciągu całej historii Ziemi, bezspornie
udowodnionym, a do tej pory nie wyjaśnionym w sposób przekonywający

można by przypisać tym powtarzającym się zanikaniem magnetycznej osłony
ochronnej.
Partia przeciwna uważała to za czarnowidztwo. Stała ona na wręcz odmiennym
stanowisku twierdząc, że przejściowy brak magnetosfery pozostał praktycznie
bez znaczenia pod względem biologicznym. Na poparcie tego poglądu można
było rzeczywiście przytoczyć bardzo poważny argument: a mianowicie argument
ziemskiej atmosfery. W odróżnieniu od warunków na przykład na Księżycu
w wypadku Ziemi magnetosfera rzeczywiście nie jest jedynym wałem ochronnym
przeciwko wiatrowi słonecznemu, bezsprzecznie zagrażającemu życiu w wolnym
Wszechświecie. Nawet bardzo bogate w energię cząstki składające się na
wiatr słoneczny spotykają się z elastycznym buforem w postaci warstwy
powietrznej unoszącej się kilkadziesiąt kilometrów nad powierzchnią Ziemi;
w tym buforze powietrznym cząstki owe prędzej czy później grzęzną. Stopień
statystycznego prawdopodobieństwa, że taka pojedyncza cząstka wypuszczana
na nas przez Słońce z tysiąckrotną szybkością dźwięku przedrze się aż
do powierzchni ziemskiej i do znajdujących się na niej organizmów
obliczyć
można na podstawie gęstości, wysokości i składu naszej atmosfery oraz
gęstości, składu i prędkości wiatru słonecznego. Prawdopodobieństwo to
jest rzeczywiście znikome. Zjawisko zórz polarnych rozświtających na wysokości
80 i więcej kilometrów stanowi konkretny dowód prawidłowości tego obliczenia.
Zorza, polarna powstaje przez zderzenie bogatych w energię cząstek wiatru
słonecznego z najwyższymi warstwami atmosfery. Nawet zatem w rejonach
biegunowych, nad którymi osłona magnetyczna zawsze jest "dziurawa", prawie
wszystkie nadlatujące ze Słońca protony i elektrony już na tej wysokości
nad powierzchnią naszej planety zatrzymują się w ziemskim buforze powietrznym.
Wydawałoby się więc w pierwszej chwili, jakoby sporny temat tylu dyskusji
był załatwiony tym jednym argumentem (a zarazem jakoby znaczenie przypisywane
dotąd przez nas ochronnej funkcji ziemskiej magnetosfery zostało bezgranicznie
przecenione). Jednakże sytuacja jest nieco bardziej zawikłana. Nikt bowiem,
nawet żaden przedstawiciel "teorii katastrof", nigdy nie zakładał ani
nie twierdził, że wiatr słoneczny bombarduje powierzchnią ziemską jak
gdyby czymś w rodzaju "śmiertelnego promieniowania" i zabija żyjące na
niej zwierzęta. Prawdziwe niebezpieczeństwo ma swe źródło raczej w tak
zwanym promieniowaniu wtórnym i nie na tym polega, że poszczególne istoty
żyjące giną w większej lub mniejszej liczbie wskutek promieniowania, lecz
na tym, że zakłóceniu ulega równomierny przebieg ewolucji biologicznej.
Wyrażając to samo inaczej: żadna żywa istota nie ulega sama zagładzie,
natomiast istniejące gatunki zostają nagle narażone na niebezpieczeństwo
wymarcia. W następnym rozdziale musimy się nieco bliżej przyjrzeć, jak
może do tego dojść.