IV.Katastrofos. Asteroido smūgis.

Mūsų planeta pergyveno seriją priešistorinių katastrofų, kurios išnaikino 99 proc gyvų organizmų. Tačiau jei neįvyktų tos katastrofos – mūsų nebebūtų. 65 mln metų atgal didžiulis Everesto  kalno dydžio, apie 10 km diametro, apie trilijoną  tonų svorio asteroidas  įsirėžė į Žemę didžiuliu 60 kartų viršijančiu garsą greičiu – apie 70 tūkst km/val. Tai iššaukė patį didžiausią gyvosios gamtos išmirimą ir tame tarpe dinozaurų  išnykimą. Tik susidūrimas su protoplaneta  4,3 mlrd metų atgal buvo didesnis, kai susiformavo mėnulis, ir tada dar nebuvo gyvybės. Ši istorija apie šį vėliau įvykusį grandiozinį smūgį.

Mūsų planetai apie 4,5 mlrd metų. Daug kas įvyko per šį laikotarpį. Sunku aprėpti tokį grandiozinį periodą, ir dėl to pabandykime šį periodą iki dabar įsivaizduoti laikrodyje kaip 24 valandų paros periodą. Tokiu būdu 11 val 38 min vakaro Žemė pergyveno katastrofišką smūgį. Tokį galingą, kad į kosmosą buvo išmesta milijonai tonų atplaišų ir visas Žemės paviršius užsiliepsnojo. Tai užleido grandinę įvykių, kurių pasekoje  buvo ištrinta iš Žemės paviršiaus 70 proc gyvų organizmų kartu su dinozaurais. Tai pakeitė evoliucijos  eigą bei lėmė žinduolių ir tame tarpe Žmonių atsiradimą. Iš kur mes tai žinome ?
Daugelį metų mokslininkai bandė nuosekliai sujungti eilę esančių aplink mus požymių ir atradimų, kad nupiešti aiškų vaizdą kas gi atsitiko su dinozaurais.

Vienoje iš Kanados upių – Red Dyro  slėnyje paleontologai  ieško ir randa šios Žemės istorijos paskutinio masinio išmirimo periodo mįslės raktus. Čia tarp akmenų, atitinkamame aukščio lygyje randamos suakmenėjusios dinozaurų liekanos. Kiekvienas sluoksnis atspindi atitinkamą istorijos periodą ir tame tarpe daugelio milijonų metų dinozaurų epochos periodą. Yra smiltainio  sluoksnis o po juo argilito  sluoksnis ir toliau kiti. Metro gilumoje randasi sluoksnis kuris intriguoja daugelį mokslininkų. tai kreidos  ir terciaro  periodų riba. Žemiau yra daugelio rūšių suakmenėjusios liekanos. Aukščiau nėra apie 70 proc rūšių ir tame tarpe dinozauro liekanų.  Tokie sluoksniai randami visame pasaulyje.

Niekas nežinojo kodėl įvyko masinis išmirimas, kol Pietų Europoje, šiaurės Ispanijoje nesurado kas ištrynė dinozaurus ir Žemės veido. Cheminė uolynų sluoksnio analizė parodė labai reto Iridžio metalo priemaišas, kurios gali būti tik didžiulėse Žemės gelmėse. Jas į paviršių galėjo atnešti tik meteoritai  ar asteroidai.
Pilnam įrodymui dar būtina rasti smūgio vietą – kraterį . Išnagrinėję įridžio paplitimą mokslininkai apskaičiavo kad krateris turi būti apie 200 km diametro. Dėl didžiulio smūgio buvo išgarintas iridis ir vienodai paplito po visą pasulį kartu su dulkėmis. Dėl to pal kiekį neįmanoma nustatyti smūgio vietos, o erozija nutrynė mechaninius pėdsakus.
Tik sėkmė ir užsispyrimas lėmė atradimą. Nasos mokslininkai (kurių specializacija – galingi kosminiai susidūrimai) analizavo meteoritinį kraterį Arizonoje . Jis susiformavo visai neseniai – tik 50 tūkst metų atgal, o asteroidas buvo tik 45 m diametro. Išsiskyrė milžiniškas sprogimas – nuo 1 iki 10 megatonų energijos kiekis, pakelė milijonus tonų uolienų ir suformavo 1200 m pločio smūginį kraterį . Namo dydžio uolienos buvo nusviestos per kelis kilometrus. Tai mažo asteroido pėdsakas, o koks pėdsakas keleto kilometrų dydžio asteroido, sunku įsivaizduoti. Bet šis mažas krateris leido sužinoti kaip kosminis smūgis pakeičia uolienos akmenį. Karštis ir smūginis spaudimas suspaudė ir pavertė dulkėmis atskirus mineralus, kurie randami atitinkamose vietose.
Kolorado valstijoje mokslininkai to istorinio periodo nagrinėjamame pusantro cm storio uolienų sluoksnyje rado ne tik iridžio, bet ir smūgio metu susiformavusių atitinkamų suspaustų ir susmulkintų granuliuotų kvarco mineralų. Jie priartino mokslininkus prie asteroido smūgio vietos, nes tik smūgio vietoje susiformuoja suspaustas kvarcas. Link Karibų jūros  tas kvarco sluoksnis didėja. Tuomet čia turi būti krateris.
Pasisekė tai, kad 1978 metais naftos kompanija nagrinėjo Jukatano pusiasalio teritoriją ir 1200 m gilyje netoli Meksikos aptiko didžiulę 200 km pločio pasagos formos struktūrą. Žvalgybinių gręžinių  pavyzdžiai parodė kad ten yra iridis ir suspaustas kvarcas.

Čičen Ica  Meksikoje. Čia Majai  garbindavo savo dievus. Jie tikėjo, kad Žemė susiformavo būtent prieš 65 mln metų. Ši vieta pasižymii majų šventyklomis ir karstinėmis įdubomis arba smegduobėmis. Kai lietaus vandeniu išplaunama klintis, susiformuoja požeminės olos ir įgriūna smegduobės. Šios vietos majų buvo naudojamos aukojimui.
1996 metais Nasos mokslininkai nustatė ryšį tarp senovinio asteroido smūgio ir karstinėmis olomis. Jos susiformuoja išilgai netvarių uolienų skylimo vietų. Kosmoso nuotraukos ir naftos kompanijų žemėlapiai rodo karstinių įdubų sutapimą su asteroido kraterio pusžiedžiu. Šis žiedas patvirtina didžiulį kraterio dydį ir galutinai įrodo jo buvimo vietą bei leidžia atskleisti tuomet vykusius įvykius.

Papildomai buvo atlikti eksperimentai Nasos tyrimų laboratorijoje tik sumažintame mastelyje imituojant smūgį vertikalia patranka į padengtą vandeniu smėlį. Kulka skrido apie 30 tūkst km/val greičiu ir buvo filmuojama super greita kamera.
Išaiškėjo, kad iškart po asteroido smūgio iškyla saulės paviršiaus temperatūros išlydytos uolienos garai su nuolaužomis ir susiformuoja krateris. Kulka pakėlė kilogramus nuolaužų, o tų laikų asteroidas milijardus tonų dujų ir nuolaužų, kurių greitis siekė 40 tūkst km/val. Dalis nuolaužų išskrido į kosmosą ir dalis galėjo pasiekti mėnulį. Smūgio vietoje pakilo temperatūra iki 9 tūkst laipsnių pagal Celsijų ir išlydė uolas, nusirito galinga sūginė banga . Įkaitinto oro banga judėjo daugiau kaip 3000 km/val. ir viską degino pragarišku karščiu savo kelyje. Gyviems organizmams nebuvo kur pasislėpti. Bet tai dar ne viskas. Per vandenyną nusirito milžiniškas cunamis . 2004 metų Indijos vandenyno cunamis  buvo apie 9 m aukščio. O šis turėjo būti dešimtimis kartų didesnis ir tūkstančius kartų grėsmingesnis. Net ir kitoje Žemės pusėje dinozaurai neišgyveno dėl sekusių globalių katastrofų.
To meto uolienų sluoksniai turi pelenų ir daugelyje vietų medžio anglių sluoksnius. Viso apskaičiuota 70 mlrd tonų suodžių per visą pasaulį. Tai beveik visos augalijos kiekis. Degančio globalaus pragaro pėdsakas. Dalis smūgio nuolaužų išėjusių į kosmosą, buvo pritraukti Žemės gravitacijos jėga atgal ir padegė visą pasaulį.
Po keturių valandų milijardai tonų nuolaužų atsirado kitoje Žemės pusėje. Vienok  nedideliam dinozaurų kiekiui tikriausiai pavyko išgyventi, bet dienos jiems vis tik buvo suskaičiuotos.  Asteroidas iššaukė netikėtą ir kardinalų klimato pokytį. Suodžiai ir dulkės padengė visą Žemės atmosferą, pro kurią negalėjo prasiskverbti saulės spinduliai. Užėjo ilgalaikė iki 6 mėn visiška tamsa. Neįmanoma buvo nieko įžvelgti. Staigiai nukrito temperatūra. O dar asteroidas pataikė į pačią nepalankiausią vietą, nes čia buvo daug mineralų, turinčių sieros. Jie susimaišę su atmosferos vandeniu bei pakilę į viršutinius atmosferos sluoksnius ne tik atspindėjo šviesą, kuri keliems metams sumažino temperatūrą iki 12 laipsnių šalčio ir prailgino žiemą bet ir nulijo sieros rūgštimi bei apnuodijo ištisus rajonus. Po kiek laiko galiausiai sieros dalelės nusėdo ir temperatūra atsistatė. Bet dar ne viskas. Maisto grandinė buvo pažeista ir gyvūnams nebuvo ką ėsti. Buvo mažai augalijos ir globalus atšalimas pasikeitė į globalų atšilimą. Smūgio vietos uolėnose buvo ne tik siera, bet ir anglies dvideginis. Anglies dvideginio padidėjo ir dėl gaisrų. Tiek daug, kaip prie šiuolaikinio iškasamo kūro deginimo ištisus 3 tūkst metų. Prasidėjo šiltnamio efektas. Temperatūra viršijo 20 laipsnių ištisus šimtą metų ir ji išardė ištisą ekosistemą  paversdama paviršių į išdegintą dykumą . Žolėdžiams o po to ir mesėdžiams dinozaurams bei gyvūnams neliko maisto. 150 mln metų dinozaurų viešpatavimas baigėsi.

Taigi dabar planetoje viešpatauja Žmogus. Nes išgyveno  žinduolių rūšys, sugebančios adaptuotis prie atitinkamų pokyčių. Tų laikų uolienų sluoksniuose randamos graužikų tipo žinduolių liekanos. Matyt jie daugiau už kitus sugeba prisitaikyti, pasislėpti po žeme ir naudoti maistui beveik viską. Gimdo ne atviroje erdvėje ir dėl to labiau apsaugoti. Išmirę dinozaurai dėjo kiaušinius ir buvo labiau pažeidžiami. Išgyvenę krokodilai deda kiaušinius užkasdami į smėlį ir sugebėjo išgyventi. Ar sugebėtų tokius kataklizmus pergyventi žmonės ? Gal vienetai. Ar gali pasikartoti toks scenarijus ? Aišku gali ir aišku kad atsitiks vėl kada nors. Tai atsitinka vidutiniškai kas 100 mln metų. Mažesni smūgiai atsitinka daug dažniau. 50 tūkst metų atgal 50 m diametro asteroidas įsirėžė į mūsų Žemę ir suformavo meteoritinį kraterį Arizonoje. 1908 metais Tunguskos  meteoritas įsirėžė Sibire ir sugriovė 15 tūkst hektarų plotą. Tokio dydžio meteoritai atsiranda maždaug kas 100 metų. Taigi neteks daug laukti iki sekančio smūgio. Tokie nenugalimos gamtos dėsniai.
Sunku patikėti, kad mes savo egzistavimu turime būti dėkingi toms baisioms praeities katastrofoms.

Kreidos-terciaro masinis rūšių išnykimas

Geologinė (tradicinė) laiko skalė

Geologinė laiko skalė
Geologic Clock with events and periods

Catastrophe TV series

Evoliucija

Evolutionwiki

http://lt.wikipedia.org/wiki/Trilijonas

III.Katastrofos. “Ugnies“ planeta

Nuo Žemės planetos formavimosi pradžios prieš 4,5 mlrd metų, jai teko pergyventi serijas globalių katastrofų. 250 mln metų atgal eilė galingiausių ugnikalnių vos nesunaikino visą Žemės gyvybę. Tai buvo pats didžiausias gyvūnų išmirimas Žemės istorijoje. Bet be šios katastrofos žmonija čia niekada negyventų. Šita istorija – tai ugnies planetos istorija.
Sunku įsisąmoninti tokį grandiozinį laiko tarpą ir grandiozinius įvykius. Kad geriau parodyti įvykių perspektyvą, galim visą gausią Žemės istoriją iki dabar suspausti į 24 val paros laikrodžio laiką.
Tokiu būdu 10 val 40 min vakaro, arba 250 mln metų atgal visos gyvybės rūšys mūsų planetoje atsidūrė ant išmirimo ribos. Tai buvo Permo periodas. Tai buvo mirtinos, viską naikinančios grandininės reakcijos laikas. 95% visų augalų ir gyvūnų, jūrose ir žemynuose dingo visiems laikams. Tai buvo toks dramatinis procesas, koks tik galėjo įvykti gyvybės istorijoje, tuo pačiu pakeitęs evoliucijos procesą. Mes gyvuojam dėka tų 5% likusių gyvų organizmų ir augalų, prisitaikusių ar pergyvenusių tą didžiulę kaitrą.
Kas atsitiko ir kodėl ? Tai paslaptis, kuri jaudina mokslininkus ir kurie pusė amžiaus atgal aptiko tų laikų pėdsakus. Tai būtina sužinoti, kad geriau suprasti gyvybės evoliuciją.
Pietų Afrikos įduboje Karl buvo analizuojamos gyvūnų, gyvenusių dar prieš dinozaurus  liekanos. Čia egzistavo pilnai stabili ekosistema. Nedideli mintantys augalais gyvūnai – diiktadonai . Lygumose ganėsi karvės dydžio žolėdžiai – dicinodonai.
Virš 150 mln metų iki terenozauro  gyveno mėsėdis plėšrūnas gorgonopsas. Ir visi jie išnyko. Kas juos nužudė ?
Aukščiau minėtos Afrikos įdubos nuogulinės uolienos atskleidžia paslaptį. Apatiniuose sluoksniuose žalios ir mėlynai pilkos uolienos, kas charakterizuoja labai drėgną klimatą. Bet aukščiau visiškai kitas vaizdas. Uolienos raudonos, kas patvirtina, kad įvyko staigus atšilimas ir sausra. Taip pat čia jau neberandama gyvybės pėdsakų. Tokia raudona mirtina zona randama visame pasaulyje. Tai patvirtina globalų kataklizmą, kai temperatūra pakilo 20 laipsnių.

Prieš 250 mln metų įvykęs temperatūros šuolis pakeitė evoliucijos eigą mūsų planetoje. Tokį kataklizmą galėjo iššaukti tik kažkoks ypatingas įvykis ar procesas, tik kažkas nežemiško. Gal asteroidas kuris pakėlė į atmosferą 7 milijardus tonų dulkių, kurios uždengė saulę, sunaikino augalus ir privedė prie mitybos grandinės  kolapso  ir sekusio gyvūnų išmirimo. Tai galėjo trukti dešimtmečius. Bet tų laikų akmenys pasakoja ką kitą. Masinio išmirimo laikų grenlandijos akmenų tyrimas parodė kad išmirimas įvyko ir sausumoje ir jūrose, bei davė daug aiškesnį ir detalesnį vaizdą kas atsitiko. Asteroido atveju išmirimas turėjo įvykti keletos dienų ar savaičių laikotarpyje. Tačiau iš tikrųjų tai įvyko palaipsniui 100 tūkst. metų bėgyje. Per ilgai, kad tai būtų meteoritas. Išmirimo priežastimi turėjo būti kas tai kitkas. Geologai įsitikinę, kad katastrofa įvyko giliai po žeme. Vulkanai  – įpatigos griaunančios jegos gamtos reiškinys. Jie neįsivaizduojamos galios pasisėmę planetos viduje, iššauna išlydytą akmens masę ir toksines dujas aukštai į atmosferą.
1975 metais Rusijoje vulano Tolbačik  pelenų stulpas buvo toks didelis, kad buvo lengvai pastebimas iš kosmoso. Tačiau 250 mln metų atgal išsiveržimai buvo daug galingesni. Pasekmių pėdsakai randasi rytų Rusijoje – Sibire. Tai taip vadinami Sibiro trapai , tokie esantys tik čia, nes didžiausi per visą Žemės geologinę istoriją. Susiformavo iš Jūros dydžio – milijonų kūbinių metrų magmos. Toks išsiveržimas vadinamas plynaukštės-bazaltiniu  arba vulkanine plynaukšte. Tokiu būdu išsiliejusios lavos plotas buvo JAV  ploto ir apie pusantro km storio.
Dabar Islandija  yra pati aktyviausia geologinė vieta pasaulyje. Palyginus nežymus 8 mėn trukęs 1783 metų bazaltinis išsiveržimas čia suformavo atitinkamą plynaukštę. 27 km ilgio krateris mėtė į 1200 metrų aukštį lavos fontanus. Bet tai smulkmena palyginus su buvusiu Sibiro išsiveržimu. Lava palyginus netoli slenka, pelenai toliau skrenda, bet visų didžiausius pakenkimus gyvybei daro išsiveržusios dujos. Didelis ir mirtinas anglies dvideginio kiekis, atmosferos drėgmėje ištirpusi sieros rūgštis ir rūgštiniai lietūs  graužia beveik visas gyvybės formas ir maisto grandinė nutrūksta. Dalis sieros rūgšties smulkių lašelių pasilieka atmosferoje, atspindi saulės spindulius ir atšaldo planetos paviršių. Po karščio seka šaltis. Tokiu būdu Sibiro trapai formavosi beveik pusė milijono metų ir padengė 5 mln kv. km plotą. Tai 200 tūkst kartų daugiau negu 1783 m Islandijos išsiveržimo metu.

Grenlandijos akmenys rodo kad visų pirma pasikeitė augalų struktūra. Įsibėgėjo mutacijos  siekiant prisitaikyti prie kintančio klimato. Augalų lapai sugeria anglies dvideginį per apačioje lapo esančias poras. Kadangi šių dujų buvo labai daug, suakmenėjusiuose tų laikų lapuose rastas žymus tų porų sumažėjimas. Dėl to pačio anglies dvideginio padidėjimo 20 kartų daugiau negu dabar yra, įvyko globalus atmosferos šilumos šuolis. O tai iššaukė lietaus zonų pokyčius. Pusiaujo  zonose sumažėjo lietaus. Klestintys Afrikos pelkėti laukai virto nevaisinga dykuma. Bet tai dar ne viskas. Nukentėjo ir okeanų augalija bei gyvūnija. Grenlandijos akmenys su gražiais auksu spindinčiais kristalais rodo, kad vandenyne nebuvo deguonies ir susiformavo spindintis peritas. Taigi išaiškėjo kad deguonies nebuvimas okeanų vandenyje iššaukė vandens gyvybės žūtį. Bet kodėl tiek daug gyvybės išmirė ? Gylumoje išsivystė purpurinės  spalvos bakterijos, gyvenančios kur nėra deguonies ir išskiriančios sieros vandenilį, o jo dėka susiformavo kvepiantis supuvusiais kiaušiniais ružavas vanduo ir peritas. Toks vanduo – nuodai visoms deguonimi kvėpuojančioms gyvybės rūšims.
Koks galingas ir globalus procesas galėjo pašalinti deguonį iš didžiulių okeanų ? Turėjo sustoti vandens cirkuliacija. O ji vandenynuose sustojo dėl Sibiro trapų bei atmosferos ir vandens įkaitimo apie 10 laipsnių. Tai nužudė trečdalį gyvybės. To neužtenka, dar vandenynų dugne liko žudikas kuris nužudė likusią gyvybės dalį.

Per 5 tūkst metų išmirė 70% visos gyvybės. Dar viena išmirimo banga su temperatūros padidėjimu įvyko dėl metano  – 20 kartų galingiau veikiančio šiltnamio efektui negu anglies dvideginis.
Giliai vandenynuose, mažiausiai išnagrinėtose vietose glūdi dideli klodai metano hidrato . Tai vandenyno dugne užšaldytos dujos. Dabartiniu laiku yra apie 3 milijardus tonų šios medžiagos. Jis labai jautrus šilumai. Keliu laipsnių atšilimas gali išprovokuoti metano išlaisvinimą, ir galingo šiltnamio efekto grandininę reakciją. Tai ir atsitiko antrojoje išmirimo bangoje 250 mln metų atgal. Bendroje sumoje temperatūra padidėjo 20 laipsnių. Adaptuotis tokiomis sąlygomis dauguma gyvybės rūšių negalėjo.

Visos evoliucijos perspektyvoje tai buvo tik pradžia. Vienos rūšys išmirė, tačiau kai kurios rūšys gavo šansą užimti jų vietą. Tai nedidelės gyvūnų rūšys gyvenančios žemės urvuose – Cinodontai . Jie buvo skanėstas garganopsams, kurie išmirė. O deginantis karštis urvus sunkiai pasiekia. Požeminės šaknys ir gumbai aprūpindavo maistu ir skysčiais. Pietų Afrikos įduboje Karl paleontologai  padarė svarbų atradimą. Rado Cinodonto liekanas, kurie evoliucijos  eigoje vienoje iš šakų išsivystė į žinduolius . Yra už ką dėkoti cinadontams. Jei jie neišgyventų tai nebūtų žinduolių ir tikriausiai nebūtų mūsų.
Tokiu būdu ketvirtis milijardo metų atgal išgyveno tik keletas ekosistemų ir keletas gyvūnų rūšių. Vienok tokia katastrofa gali įvykti vėl. Išsiveržimai kaip Islandijoje 1783 metais, įvyksta maždaug kas 20 tūkstančių metų. O panašiai kaip Sibiro trapai – dar rečiau, kas keletą ar keliolika milijonų metų, bet vis tik atsitinka. Sunku pripažinti kad gali įvykti toks viską griaunantis išsiveržimas. Ir žmonijai su visomis šiuolaikinėmis technologijomis nėra kuo apsiginti. O be to dar gali grėsti ne tik gamtiniai reiškiniai, bet ir žmonijos sukurta nuosava ekosistema. Žmonijos veiklos rezultate išmetamas anglies dvideginis katastrofiškai veikia mūsų ekosistemą. Mes potencialiai galim išmesti 2 ar 3 tūkstančius gigatonų anglies dvideginio per sekančius pora šimtų metų. Sibiro trapai išmetė panašų kiekį per tūkstančius ar milijoną metų. Dėl to baisu pagalvojus kad gali atsitikti panaši katastrofa. Mūsų atmosfera jau šyla. Mokslininkai perspėja kad netolimoje ateityje gali įvykti grandininė atšilimo reakcija kaip buvo praeityje. Įvertinant tokį žmonijos teršimo mastą ir kad didžiuliai klodai metano (hidrato formoje) guli vandenynų dugne – tokio masto mūsų išprovokuota katastrofa pilnai reali. Lieka klausimas – kap greitai ji gali įvykti?

Geologinė (tradicinė) laiko skalė

Geologinė laiko skalė
Geologic Clock with events and periods

Catastrophe TV series

Evoliucija

Evolutionwiki