Na podkastu Številke ta teden govorimo o Zemlji. Na pogovor smo povabili geologa Marka Vrabca z Naravoslovnotehniške fakultete v Ljubljani. Vabljeni k branju povzetka, celotnemu pogovoru pa prisluhnite na spodnji povezavi.

Pomaga radioaktivnost
Eden izmed izzivov znanosti je bil ugotoviti starost našega planeta. Prve ocene, ki so temeljile na Svetem pismu, so govorile o slabih šestih tisočletjih. Metode so se izpopolnjevale, ocene so postajale vse boljše, pravo oceno 4,55 milijarde let pa je dala radioaktivnost. "Razložila je, zakaj je Zemlja starejša od preprostih fizikalnih izračunov. Hkrati nam je dala metodo, kako lahko natančno določimo starost. Hitrosti radioaktivnega razpada so zelo konstantne in neodvisne od zunanjih pogojev (temperatura, tlak). Vsak element razpada s svojo hitrostjo in pika. Če lahko izmerimo, koliko produkta radioaktivnega razpadanja je v neki kamnini, iz tega lahko izračunamo, koliko je kamnina stara," je razložil Vrabec.

Zemljino starost izmeril Clair Patterson
Delovanje metode je odvisno od temperature. "Radioaktivna urica začne teči, ko se kamnina ohladi na določeno temperaturo. Dokler je dovolj vroča, se sestava zaradi kemijskega ravnotežja stalno ohranja. Ko pa temperatura pade pod določeno mejo (ki je za vsak kristal drugačna), se proces ustavi in produkt radioaktivnega razpadanja se začne kopičiti. Pri tem je bistveno vprašanje, kakšno je bilo razmerje na začetku, zato niso vsi elementi primerni za tako datacijo," pravi profesor. Starost Zemlje je s pomočjo svinca ugotovil Clair Patterson sredi 50. let prejšnjega stoletja. "Najprej je moral oceniti, koliko je bilo na začetku svinca, ki ne nastane z razpadom urana," je razložil geolog.

Najprej je nastalo Sonce, nato planeti
Zemlja je nastala le nekaj milijonov let po nastanku Sonca, ki kraljuje naši vesoljski soseščini. Zgodba gre v besedah Marka Vrabca takole: "Osončje je nastalo iz oblaka medzvezdnega plina, v tej mešanici so bile vse mogoče stvari, v glavnem so bili ostanki eksplozij prejšnjih zvezd, med temi so bile tudi supernove. V nas so namreč elementi, ki nastanejo zgolj v teh eksplozijah. Plinski oblak se je začel zgoščevati, gravitacijske sile so povzročile, da se je začelo sesedati vase in vrteti, iz tega se je oblikovala masa. Iz oblaka so nastale vse snovi. Notranji planeti so kamniti, ker je toplota sonca odpihnila bolj plinaste elemente, ki se niso mogli kondenzirati. Tudi plinski velikani imajo kamnito jedro, a imajo tudi velik plinski ovoj, ki so ga lahko obdržali. Zemlja je s plini precej osiromašena, saj je tu precej prevroče."

Za preživetje planeta se ni bati, ampak človeštva
Geologi ne delujejo zgolj na področju preučevanja zgodovine našega planeta, ampak se ukvarjajo s številnimi področji, od oskrbe pitne vode do inženirskih geoloških posegov v okolje. Izjemno aktualne so podnebne spremembe. "Geologi smo tisti, ki lahko pogledamo za nazaj, kaj se je dogajalo. Današnje podnebje je eno najhladnejših v Zemljini zgodovini. Čeprav nas skrbi, da se segreva, je daleč od tistega, kar je bilo pred 100 milijoni let. Geologi imamo tu zdravo distanco, ekološke katastrofe, ki si jih je zakuhal človek, so šale v primerjavi s tem, kar se je v Zemljini zgodovini že dogajalo. Za preživetje planeta se ni bati, bolj se moramo bati za svoje preživetje," opozarja Vrabec.

Radi bi preučevali v Tržaškem zalivu
Vrabec sodeluje pri projektu, v katerem bodo analizirali nedavne spremembe: "Preučevali bomo dogodke na ravni tisoče let. Ali to, kar opazujemo danes, sodi v kontekst 1.000, 10.000 let? Projekt bi radi izvedli v Tržaškem zalivu, kjer imamo v morskih usedlinah čudovit zapis najmlajšega obdobja. Zelo lahko je odvzeti vzorce iz vrtin, imamo dobre geofizikalne podatke, tu imamo velike načrte, da bi pridobili podatke o podnebnih spremembah v zadnjih 15.000 letih."

Obdobje antropocena
Človek brez dvoma pušča svojo sled. "O tem poteka široka debata. Nekateri pravijo, da bi morali uvesti novo geološko dobo - antropocen, se pravi geološko obdobje, na katerega vpliva človek. Ne gre le za podnebje, gre tudi za velikanske premike mase, vsa rudna izkoriščanja, druga zemeljska dela. Te stvari so postale pomembne, saj se poznajo. Denimo mobilizacija prvin (rudarjenje) - nekaj izkoristiš, izločiš, zavržeš. Tu gre za kroženje snovi, ki je zunaj proporcev naravnih procesov, to je vpliv, ki je globalno pomemben," razloži geolog.

Zadnji obrat pred 780.000 leti
Eno izmed polj njegovih preučevanj je paleomagnetizem (študija jakostni in usmerjenosti Zemljinega magnetnega polja). "Danes smo prepričani, da magnetno polje izvira iz jedra, ki je bolj ali manj sestavljeno iz železa. Zaradi visokih temperatur v središču Zemlje je jedro vsaj deloma tekoče. Poteka živahno kroženje tekočega železa, kar povzroča magnetno polje. Iz geološkega zapisa zelo dobro vemo, da se je skozi zgodovino velikokrat zamenjala polarnost magnetnega polja, sever in jug sta se obrnila. To se ni zgodilo čez noč, geološko gledano pa je bilo to hitro. Postavi se vprašanje, kaj se dogaja z magnetnim poljem v času te spremembe. Nekateri menijo, da takrat magnetno polje zelo ošibi. Nekateri menijo, da počasi vstopamo v obdobje, ko utegnemo priti v čas menjave polja," pravi Vrabec. Posledice bi bile lahko neslutene in bi se poznale pri oslabljenem ščitu sevanja iz vesolja, težave pa bi imele tudi ptice selivke. Tovrstnih obratov je bilo skozi zgodovino modrega planeta ogromno, zadnji tovrstni je bil pred 780.000 leti.

Celine se premikajo
Čeprav je planet videti nespremenljiv, na njem ves čas potekajo spremembe. "Tega večinoma ne opazimo, opazimo letne čase, rast in umiranje. A to je periodično, ti umreš, otroci rastejo naprej. Če pa gledaš gore, se ti zdijo ves čas enake. Geologija nam pokaže, da se tudi te stvari na veliki skali spreminjajo. Eno težko sprejetih spoznanj je ugotovitev, da celine niso fiksne, ampak se premikajo," je Vrabec naredil uvod v tektoniko.

Hitrost premika tri milimetre na leto
Teorijo o premikanju celin je pred stoletjem predlagal Alfred Wegener. Teorija sprva ni bila sprejeta, a danes meritve to jasno dokazujejo. "Danes lahko to neposredno izmerimo z natančnimi satelitskimi sprejemniki, to smo delali tudi v Sloveniji. Ugotovili smo, da se južni del Slovenije, ki pripada manjši tektonski plošči, počasi približuje Evraziji s hitrostjo 3 mm/leto. To je razlog, da imamo pri nas potresno dejavnost, ti premiki so gonilo potresov," je pojasnil sogovornik.

Sredi ciklične faze superceline
Iz te teorije je bilo ugotovljeno, da je nekoč obstajala ena supercelina, in Zemljino površje v prihodnosti čaka podobna usoda. "Videti je, da obstaja dokaj pravilen cikel premikanja celin. Približno na 400 milijonov let se nabijejo vsi skupaj, po nekaj 100 milijonih let pa ta supercelina razpade. Zdaj smo v vmesnem obdobju, razpad zadnje superceline Pangee se je zgodil pred približno 200 milijoni let. Imamo še vedno območja širjenja (Amerika se oddaljuje od Evrope in Afrike). Obstajajo znaki, ki kažejo, da se to utegne obrniti. Afrika se približuje Evropi, kar pomeni, da se Sredozemskemu morju ne piše nič dobrega. V prihodnjih 100 milijonih let je pričakovati, da se celine spet utegnejo združiti. To je težko zanesljivo napovedati, ker se lahko zgodijo nenadne spremembe in motnje v dinamiki Zemlje. To je povezano z notranjostjo Zemlje. Kar naenkrat se lahko nekaj zgodi hitreje, celine lahko spremenijo smer. Če bi današnje premikanje ekstrapolirali, bi lahko predvideli združitev čez 100 milijonov let," je sklenil pogovor.

Vabljeni k poslušanju celotnega pogovora, v katerem Marko Vrabec razloži, kako poteka raziskovanje na terenu, katere pripomočke geologi pri tem uporabljajo, o metodah preučevanja, palaemagnetizmu, potresih, ognjenikih, vplivu superceline na obstoj življenja ...

Glasbeni izbor Marka Vrabca: Neill Young - Heart of Gold