Skąd się biorą kataklizmy? Tajemniczy cykl wraca od milionów lat

260 mln lat pod lupą

Od zarania dziejów Ziemią targały niezliczone gwałtowne przemiany. Gigantyczne erupcje wulkanów, masowe wymierania gatunków, okresy, kiedy oceany traciły prawie cały tlen. Karty historii są pełne zapisów wydarzeń, które na zawsze zmieniły bieg naszej planety.

Skąd biorą się kataklizmy? Do tej pory wydawało się, że wszelkie klęski żywiołowe przychodziły przypadkowo. Pojawiały się znienacka i nie znano ich przyczyn. Teraz okazuje się, że splot niszczycielskich wydarzeń splot niszczycielskich wydarzeń mógł być związany z pewnym cyklem.

Jeden rytm wraca co 27,5 mln lat

Ale zacznijmy od początku. Profesor Michael R. Rampino z Uniwersytetu Nowojorskiego postanowił zajrzeć głęboko w geologiczną historię Ziemi. Przejrzał zapisy obejmujące około 260 milionów lat i przyjrzał się dokładnie 89 kluczowym wydarzeniom, które odmieniły oblicze naszej planety. Pod lupę wzięto m.in. gwałtowne zmiany poziomu mórz, masowe wymierania zwierząt lądowych oraz potężne epizody wulkanizmu wewnątrzpłytowego.

Podczas żmudnej pracy natknął się na dwa cykle geologiczne Ziemi. Pierwszy – najsilniejszy odpowiada okresowi około 27,5 mln lat. Drugi, wyraźnie słabszy, ale o wiele częstszy – zatacza krąg co około 8,9 miliona lat.

To nie kalendarz końca świata

To wcale nie oznacza, że katastrofy na Ziemi pojawiają się regularnie jak wydarzenia w kalendarzu. Sugeruje raczej coś bardziej niepokojącego: część wielkich zdarzeń geologicznych – masowych wymierań, gigantycznych wylewów lawy, gwałtownych zmian poziomu mórz – mogła nie być czystym przypadkiem, jak dotychczas sądziła większość geologów.

Analiza prof. Rampino wykazała, że skupiają się one w dość regularnych odstępach wynoszących około 27,5 miliona lat. To ten najsilniejszy cykl. Naukowcy wciąż próbują rozgryźć, skąd się bierze. Żadna z hipotez nie została jeszcze jednoznacznie potwierdzona, ale jedna z najciekawszych prowadzi prosto do wnętrza naszej planety – do powolnych, głębokich procesów zachodzących w płaszczu Ziemi.

W płaszczu Ziemi nieustannie zachodzą powolne ruchy konwekcyjne. Gorące skały wznoszą się, chłodniejsze opadają, a wszystko napędzają różnice temperatury i gęstości. To właśnie te ruchy sprawiają, że płyty tektoniczne przesuwają się, a wulkany budzą się do życia.

Trop prowadzi pod powierzchnię

Jeśli w płaszczu przez dziesiątki milionów lat zachodzą systematyczne, rytmiczne zmiany w konwekcji, mogą one wpływać na wiele procesów na powierzchni: na tempo ruchu płyt, intensywność wulkanizmu, zmiany poziomu mórz, a pośrednio także na klimat i warunki życia na Ziemi.

W artykule opublikowanym w czasopiśmie Evolving Earth geolog stawia zaskakującą tezę: cykl powtarzających się katastrof może wynikać z oddziaływania między powierzchnią naszej planety a jej kosmicznym otoczeniem. Naukowcy od dawna znają też cykle Milankovicia – regularne, powolne zmiany w tym, jak Ziemia krąży wokół Słońca i jak przechyla się jej oś. Dzięki nim klimat naszej planety zmienia się w rytmie dziesiątek i setek tysięcy lat; to one m.in. pomagają wyjaśnić epoki lodowcowe.

Te same cykle nie tłumaczą jednak katastrof, które powracają co około 27,5 miliona lat. Różnica jest ogromna: cykle orbitalne działają dużo, dużo krócej. Niektórzy naukowcy dostrzegają w ich dłuższych wahaniach słabe ślady zbliżone do 27–33 milionów lat, ale twardych dowodów, że to właśnie one powodują wielkie geologiczne kataklizmy, wciąż nie ma.

Istnieje jednak jeszcze jedna, całkiem poważnie traktowana hipoteza. I prowadzi ona nie w stronę Słońca, lecz głęboko w strukturę naszej galaktyki: Drogi Mlecznej.

Kosmos też może w tym mieszać

Układ Słoneczny wcale nie stoi w miejscu. Razem z Ziemią krąży wokół centrum naszej galaktyki – Drogi Mlecznej – w ogromnej, powolnej pętli trwającej około 250 milionów lat. Jednocześnie porusza się w górę i w dół względem płaszczyzny galaktyki, przecinając jej gęstszy, „środkowy” pas mniej więcej co 30–35 milionów lat.

Część badaczy zauważyła coś zaskakującego: te momenty, gdy Układ Słoneczny przechodzi przez środkową płaszczyznę Drogi Mlecznej, zbieżne są mniej więcej sw czasie z cyklami wielkich katastrof widocznych w geologicznym zapisie Ziemi. Hipoteza zakłada, że w tych gęstszych obszarach galaktyki mogą nasilać się zaburzenia, na przykład silniejsze oddziaływanie pływów galaktycznych lub skupisk ciemnej materii.

To z kolei mogłoby wytrącać komety z odległego Obłoku Oorta i zwiększać ryzyko uderzeń w Ziemię. Albo, według innych wersji, delikatnie podgrzewać wnętrze naszej planety, prowokując wzrost aktywności wulkanicznej i tektonicznej.

Choć wciąż nie wiemy, skąd dokładnie biorą się te kataklizmy, wniosek z badań profesora Rampino jest jasny: niektóre wielkie katastrofy wracają w dość równym rytmie – mniej więcej co 27,5 miliona lat. Historia geologiczna naszej planety może okazać się znacznie bardziej rytmiczna, niż dotychczas zakładaliśmy.

Warto przeczytać: 40 000 lat pod lodem. Naukowcy znaleźli życie, które nie powinno istnieć