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

Geologinė (tradicinė) laiko skalė

Eonas	Era	Periodas (gyvūnijos stadija)		Serija/ Epocha	Pagrindiniai įvykiai	Pabaiga, Milijonai metų
Fanero zojus	Kainozojus	Neogenas[1]		Holocenas	Paskutinio ledynmečio pabaiga ir šiuolaikinės civilizacijos susiformavimas	Tęsiasi
				Pleistocenas	Didelių žinduolių išnykimas (pleistoceno megafauna); mamutai, neandertaliečiai, šiuolaikinio žmogaus evoliucija	0,011430 ± 0,00013
				Pliocenas	Ledynmečio suintensyvėjimas. Vėsus ir sausas klimatas; Atsirado australopitekas, dauguma dabartinių žinduolių rūšių ir dabartiniai moliuskai.	1,806 ± 0,005 *
				Miocenas	Klimatas švelnus; Šiauriniame pusrutulyje formavosi kalnai; Pradėjo formuotis dabartinių žinduolių ir paukščių šeimos. Atsirado arkliai ir mastodontai. Paplito žolė. Atsirado pirmieji hominidai.	5,332 ± 0,005 *
		Paleogenas[1]		Oligocenas	Klimatas šiltas; Intensyvi faunos evoliucija, ypatingai žinduolių. Intensyvi žiedinių augalų evoliucija ir plitimas.	23,03 ± 0,05 *
				Eocenas	Paspartėjo ir tęsėsi archainių žinduolių vystymasis. Atsirado kelios „šiuolaikinės“ žinduolių šeimos. Atsirado primityvūs banginiai. Pirmosios žolės. Antarktikos apledėjimas. Dabartinio ledynmečio pradžia.	33,9 ± 0,1 *
				Paleocenas	Tropinis klimatas. Šiuolaikiniai augalai; Žinduoliai išsiskiria į kelias primityvias linijas. Pirmieji dideli žinduoliai (lokio ir mažo hipopotamo dydžio).	55,8 ± 0,2 *
	Mezozojus	Kreida		Viršutinė/ Vėlyvoji	Atsirado gaubtasėkliai augalai ir naujos vabzdžių rūšys. Atsirado daugiau šiuolaikinių žuvų. Amonitai, belemnitai, jūrų ežiai plačiai paplitę. Žemėje išsivystė daug naujų dinozaurų rūšių (tiranozauras, titanozauras, raguotieji dinozaurai ir kt.) Jūrose atsirado šiuolaikiniai krokodilai ir rykliai. Primityvūs paukščiai palaipsniui pakeitė pterozaurus. Atsirado kloakiniai, sterbliniai ir placentiniai žinduoliai. Skilo Gondvana.	65,5 ± 0,3 *
				Apatinė/ Ankstyvoji		99,6 ± 0,9 *
		Jura		Viršutinė/ Vėlyvoji	Paplitę plikasėkliai. Paplitę dinozaurai (zauropodai, karnozaurai, stegozaurai). Pirmieji paukščiai ir driežai. Išplito ichtiozaurai ir pliozaurai. Gausu dvigeldžių, amonitų ir belemnitų. Pangėjos skilimas į Gondvaną ir Lauraziją.	145,5 ± 4,0
				Vidurinioji		161,2 ± 4,0
				Apatinė/ Ankstyvoji		175,6 ± 2,0 *
		Triasas		Viršutinis/ Vėlyvasis	Dominuoja archo dinozaurai; konodontai tapo mažesni ir panašūs į žinduolius. Pirmieji dinozaurai, žinduoliai, pterozaurai ir krokodilai. Ichtiozaurai paplitę jūrose. Atsiranda šiuolaikiniai koralai.	199,6 ± 0,6
				Vidurinis		228,0 ± 2,0
				Apatinis/ Ankstyvasis		245,0 ± 1,5
	Paleozojus	Permas		Lopingijus	Žemynai susijungė į superkontinentą Pangėją. Paplito panašios į žinduolius reptilijos. Periodo viduryje karbono florą pakeitė plikasėkliai. Evoliucionavo bitės ir musės. Sekliuose šiltuose rifuose suklestėjo jūrų gyvybė. Gausūs pečiakojai, dvigeldžiai, foraminiferos. Permo-karbono ledynmečio pabaiga. Permo pabaigoje išmirė apie 95 % gyvybės formų.	251,0 ± 0,4 *
				Gvadalupis		260,4 ± 0,7 *
				Kizuralis		270,6 ± 0,7 *
		Karbo nas[2]	Pensil vanis	Viršutinis/ Vėlyvasis	Atsirado ir išplito sparnuoti vabzdžiai, kai kurie išaugo iki gigantiškų dydžių. Pirmos reptilijos, anglies miškai. Atmosferoje labai didelė deguonies koncentracija.	299,0 ± 0,8 *
				Vidurinis		306,5 ± 1,0
				Apatinis/ Ankstyvasis		311,7 ± 1,1
			Misisipis	Viršutinis/ Vėlyvasis	Dideli primityvūs medžiai, pirmieji sausumos stuburiniai; primityvūs rykliai išplito jūrose; paplitę koralai, pečiakojai. Sunyko trilobitai ir nautiloidai. Rytų Gondvanos apledėjimas.	318,1 ± 1,3 *
				Vidurinis		326,4 ± 1,6
				Apatinis/ Ankstyvasis		345,3 ± 2,1
		Devonas		Viršutinis| Vėlyvasis	Atsirado pirmieji asiūkliniai, pirmieji medžiai. Jūrose pečiakojai, Tabulata koralai. Sumažėjo trilobitų rūšių. Primityvūs rykliai, šarvuotos ir riešapelekės žuvys. Pirmosios amfibijos. Kontinentas Euroamerika.	359,2 ± 2,5 *
				Vidurinis		385,3 ± 2,6 *
				Apatinis/ Ankstyvasis		397,5 ± 2,7 *
		Silūras		Pšidolis	Klimatas švelnus. Ištirpo daugelis ledynų. Pakilo jūros lygis. Atsirado koraliniai rifai. Intensyvi žuvų evoliucija. Atsirado gėlavandenės žuvys	416,0 ± 2,8 *
				Ludlovis		418,7 ± 2,7 *
				Venlokas		422,9 ± 2,5 *
				Landoveris		428,2 ± 2,3 *
		Ordovikas		Viršutinis/ Vėlyvasis	Didžioji sausumos dalis buvo Gondvanos superkontinentas. Išplito graptolitai, trilobitai, brachiopodai. Pirmieji sausumos augalai. Atsirado koralai.	443,7 ± 1,5 *
				Vidurinis		460,9 ± 1,6 *
				Apatinis/ Ankstyvasis		471,8 ± 1,6
		Kambras		Viršutinis/ Vėlyvasis	Intensyvus gyvybės suklestėjimas, dar vadinamas kambro sprogimu. Gausūs archeociatai, paplitę trilobitai, pintys, brachiopodai.	488,3 ± 1,7 *
				Vidurinis		501,0 ± 2,0 *
				Apatinis/ Ankstyvasis		513,0 ± 2,0
Protezo zojus[3]	Neo protezo zojus	Ediakaris		Pirmieji daugialąsčiai gyvūnai. Pirmieji kirmėlių pėdsakai. Pirmosios pintys.		542,0 ± 1,0 *
		Kriogenis		Galimas „sniego gniūžtės“ periodas žemėje, Rodinijos skilimo pradžia		630 +5/-30 *
		Tonis		Akritarchų plitimas		850 [4]
	Mezo protezo zojus	Stenis		Rodinijos susiformavimas		1000 [4]
		Ektazis				1200 [4]
		Kalimis				1400 [4]
	Paleo protezo zojus	Stateris		Pirmieji eukarijotai		1600 [4]
		Orosiris		Atsirado deguonies atmosfera		1800 [4]
		Riacinis				2050 [4]
		Sideris				2300 [4]
Archėjus[3]	Neo archėjus	Didžiosios dalies kratonų stabilizavimas				2500 [4]
	Mezo archėjus	Pirmieji stromatolitai				2800 [4]
	Paleo archėjus	Pirmosios žinomos deguonį gaminančios bakterijos				3200 [4]
	Eo archėjus	Prokariotai				3600 [4]
Hadėjus[3][5]	4100 mln. m. – Seniausia žinoma uoliena; 4400 mln. m. – Seniausias žinomas mineralas 4570 mln. m. – Žemės susiformavimas					3800

1. Istoriškai kainozojus buvo suskirstytas į kvartero periodą ir terciaro periodą. Dabar vietoje terciaro atsirado du: paleogenas ir neogenas.
2. naudojamoje skalėje vietoj karbono periodo naudojami du: pensilvanis ir misisipis.
3. Hadėjaus, archėjaus ir proterozojaus eonai dar vadinami prekambru.
4. Nustatyta pagal absoliutų laiką t. y. geochronologiniais metodais
5. Mokslininkai dėl šio eono dar galutinai nesutaria .

Šaltinis wikipedijoje ir www.Lietuvos.net

Ledynmečiai ir klimatas

Per visą Žemės istoriją buvo mažiausiai keturi ledynmečiai. Pats pirmasis ir daugiau hipotetinis įvyko prieš 2300-2700 mln. metų ankstyvame proterozojuje.

Kitas ledynmetis, galbūt pats didžiausias, įvyko prieš 600-800 mln. metų (kriogenio periodas). Tuometinis superkontinentas Rodinija buvo uždengtas storu ledo sluoksniu, užšalo vandenynai. Šis Žemės vystymosi etapas dar vadinamas sniego gniūžtės etapu (pagal panašumą į sniego gniūžtę). Tesėsi apie 25 mln. metų, ledo sluoksnis siekė iki 2000m. Išeiti iš šios būsenos pavyko vulkanų pagalba, dėl padidėjusio anglies dvideginio. Tuomet per 3 mln. metų iš išlikusiu vienaląsčių išsivystė daugialąsčiai, kurie savo ruožtu išaugino atmosferos deguonies kiekį nuo 1% iki 30% ir įvyko gyvybės šuolis.

Kiek mažesnis ledynmetis vyko vėlyvojo ordoviko metu prieš 430–460 mln. metų. Didesni poliariniai ledynai buvo karbono ir ankstyvojo permo metu prieš 260-350 mln. metų.

Prieš 250 mln. metų baigėsi Sibiro vešlios augalijos ir akmens anglies klodų formavimosi periodas, nes gelmėse susiformavo branduolyje kaitintos magmos klodas, kuris išsiveržė į paviršių labai plačiu mastu, liejosi milijoną metų ir suformavo Sibiro plynaukštę. Lavų anglies dvideginis ir anglies klodų metanas apnuodijo žemės atmosferą bei vandenynus ir prasidėjo šiltnamio efektas, kuris nužudė beveik visą gyvūniją ir augaliją.

55 mln. metų atgal vandenynai atšilo ir iš jų dugno išsiskyrė ten užkonservuotas metanas, kuris dar labiau padidino šiltnamio efektą.
Tačiau prieš 50 mln. metų dėl kontinentų susigrūdimo iškilo Himalajų kalnai, kurie savo lietaus plaunamomis uolienomis sumažino anglies dvideginio kiekį.

Paskutinis ledynmetis pasibaigė daugmaž prieš 15 000 – 10 000 metų.

Geologai teigia, kad Himalajai toliau auga, nes Indija lenda po Azija jau 50 mln metų. Himalajų akmenys sugeria anglies dvideginį ir šaldo pasaulį. Dėlto buvo paskutinis ledynmetis prieš 2,5 mln metų. Pastebėtas dėsningumas, kad Himalajų augimas 50 mln metų laikotarpyje sutampa su pasaulio temperatūros mažėjimu.

Prieš 2 mln. metų susiformavo didžiuliai ledynai šiaurės Amerikoje, kurie tai užsitraukdavo tai atsitraukdavo.

3 – 4 km storio ledo sluoksnio ištirpimas galėjo pakelti vandenyno lygį apie 120 m.

Žr. priešistorės eros amžiai su paskutinio ledynmečio Europos ir Artimųjų Rytų žemėlapiu

Tūkstantmečiais vykusio temperatūros kitimo duomenų įvairių šaltinių grafikas:

Aiškiai matomas mažasis ledynmetis apie 1600 metus.

O štai temperatūros, anglies dvideginio ir dulkių koncentracijos kitimas tūkstantmečių bėgyje:

Ir temperatūros kitimai milijonų metų bėgyje:

Šiame grafike aiškiai matyti :
34 mln.m.atgal – Antarktidos ledyno gimimas;
25 mln.m.atgal – Antarktidos ledyno sumažėjimas;
13 mln.m.atgal – Antarktidos ledyno pakartotinas didėjimas;
apie 3 mln.m.atgal – pleistoceno ledynmečio pradžia, kai tai pasidengia, tai ištirpsta ledynais šiaurės pusrutulio dalis.

Anglies dvideginio koncentracijos mln.metų bėgyje:

Šių grafikų failai paimti iš Wikipedijos.