wtorek, 23 kwietnia 2013

Narodziny Ziemi

W porównaniu z wiekiem wszechświata Ziemia jest jeszcze młoda. Jej początki sięgają 4,7 miliarda lat wstecz, kiedy to pod wpływem działania grawitacji łączyły się chmury gazu i pyłu tworząc Układ Słoneczny. 

◄ Po powstaniu Ziemi jej powierzchnia stopniowo się oziębiała i zamieniała z skalną skorupę. Jądro Ziemi pozostaje gorące wskutek panującego tam ciśnienia i naturalnej radioaktywności. Na wygaszenie tego żaru trzeba by czekać setki milionów lat.





W chwili narodzin Ziemia była zupełnie inna od dzisiejszej. Nie miała atmosfery ani wody i - jak Księżyc - była jałowa i martwa. Dopiero z czasem zaczęła się zmieniać, gdy stopniowo rosła temperatura jej wnętrza. Pierwiastki ciężkie, jak żelazo, tonęły w jej jądrze, a lżejsze były wynoszone ku powierzchni. W miarę opadania temperatury na powierzchni krystalizowały się kolejne minerały tworząc twardą, skalną skorupę, często rozrywaną wybuchami wulkanicznego żaru z wnętrza Ziemi. To właśnie te wybuchy utorowały drogę życiu na planecie. 

◄ W przeciwieństwie do Księżyca, Ziemia jest wręcz upstrzona wulkanami. Około 600 tysięcy lat temu wskutek wybuchu wulkanu na obszar dzisiejszej Ameryki Północnej spłynęło tysiąc kilometrów sześciennych lawy i popiołu.



POWIETRZE I WODA
Skalna powłoka Ziemi ukształtowała się ok 4,5 miliarda lat temu. Młodą planetą wstrząsały wulkany, zalewające ją rozległymi połaciami lawy. Wraz z nią z kraterów wydobywały się ogromne ilości gazów i pary wodnej. Gazy lekkie unosiły się w górę, a cięższe pod wpływem grawitacji pozostawały przy powierzchni. W ten sposób powstała prymitywna atmosfera ziemska z dużą zawartością azotu, dwutlenku węgla i pary wodnej oraz śladowymi ilościami tlenu. Około 4 miliardów lat temu temperatura spadła do poziomu, w którym para zaczęła się skraplać. Najpierw na niebie pojawiły się kłęby chmur. Kiedy stężenie pary wodnej osiągnęło poziom krytyczny, spadły pierwsze trwałe deszcze, aż w końcu Ziemię pokryły morza i oceany, które stały się miejscem narodzin pierwszych form życia.






CYKL ŻYCIA SKAŁ
Kratery na Księżycu to ślady po uderzeniach meteorytów, przed którymi nie ma on ochrony w postaci atmosfery. Natomiast powierzchnia Ziemi ciągle się zmienia pod wpływem wiatru, deszczu i lodu. Najbardziej przyczynia się do tego aktywność wulkaniczna Ziemi - wypiętrza ona góry i powoduje ruch kontynentów. Z kolei oceany i atmosfera rozbijają skały w drobny miał., spłukiwany przez deszcze do rzek, z którymi wpada do morza, gdzie w końcu osadza się na dnie. Przez tysiące lat osady te ponownie twardnieją w lite skały, które wypchnięte ruchami skorupy ziemskiej na powierzchnię, stają się częścią lądu i cykl życia skał znowu się powtarza. Skorupa ziemska przypomina kanapkę, złożoną z wielu warstw skał osadowych liczących sobie miliony lat. Każda z nich stanowi rozdział w historii naszej planety, bo opowiada jakie warunki panowały w czasie ich powstawania. Uwięzione w nich okazy ówczesnej przyrody ożywionej, zachowane w postaci skamielin, są dla nas prawdziwą obrazkową historią życia na naszej planecie.



◄ W Wielkim Kanionie (USA) rzeka wydrążyła w skałach koryto o największej w świecie głębokości- 1600 metrów. Najstarsze skały na dnie kanionu liczą sobie dwa miliardy lat.








OBIEG TLENU W NATURZE
Najstarsza warstwa pierwszych skał została tak sprasowana,że nie zachowały się w niej żadne ślady, żadne kamiennie odbitki z historii żucia na Ziemi. Wiek najstarszych z odnalezionych skał szacuje się na 3,9 miliardów lat. Nie ma w nich skamielin, lecz uczeni uważają za prawdopodobne, że ich powstawaniu towarzyszyły już prapoczątki organizmów żywych. Świat tych prymitywnych form przyrody ożywionej był niemal całkowicie pozbawiony tlenu. Dopiero z upływem dwóch miliardów lat poziom tlenu w atmosferze stopniowo wzrastał aż do dzisiejszych 21 procent jego zawartości. Zdumiewający jest w tym fakt, że sprawcami dotlenienia atmosfery były i są ożywione organizmy, a pionierami przemiany były mikroskopijne bakterie. Bakterie znalazły sobie niesamowity sposób odżywiania - zaprzęgły światło, wodę i tlenek węgla do procesu fotosyntezy. Pobierają z atmosfery dwutlenek węgla, światło pomaga im w uwalnianiu tlenu z powrotem do atmosfery, a reszta stanowi ich pożywieni. Jedna bakteria uwalnia śladowe ilości tlenu, lecz na przestrzeni miliardów lat jego zawartość w atmosferze siłą rzeczy wzrosła. Gdyby nie pomysłowość pierwszych bakterii, nie byłoby na świecie zwierząt, bo bez tlenu nie miałyby czym oddychać.

poniedziałek, 22 kwietnia 2013

Portret Ziemi

Astronomowie nie ustają w poszukiwaniu planety chociażby trochę przypominającej Ziemię. W naszym Układzie Słonecznym krąży dziewięć planet, ale z tego, co nam dotychczas wiadomo, tylko na Ziemi zaistniało i rozkwitło życie. 
 W porównaniu z innymi, nasza planeta nie jest zbyt wielka. Jowisz, liczący około 140 000 km średnicy, mógłby w sobie zawrzeć 1300 planet rozmiarów Ziemi. Podobnej do niej wielkości są Merkury, Wenus i Mars, ale przy nich - spalonych słońcem albo skutych lodem - Ziemia wygląda jak wielki, błękitny klejnot. 
 Wiele wskazuje na to, że do obecnego ukształtowania powierzchni Marsa przyczyniły się płynące tam niegdyś wody. Dzisiaj powierzchnia Marsa jest sucha i tylko bieguny planety są skute lodem.








WIELKI BŁĘKIT 
 Tego koloru przydają Ziemi wody mórz i oceanów. Ślady wody wykryto też na innych planetach, ale tylko w postaci lodu. Ogrzewanie przez Słońce wody ziemskie zachowują postać płynną, dzięki czemu na długo zatrzymują ciepło i parując powodują powstawanie chmur, które z kolei pod wpływem chłodu spadają na Ziemię w postaci deszczu. Około 97% jej wśród to morza i oceany. 2% zamrożone jest w lodowcach i lodach polarnych, reszta to słodkie wody rzek i jezior. Unosząca się w powietrzu para wodna stanowi zaledwie 1/1000 ziemskich zasobów wody.
◄ Ogrzewane ciepłem słonecznym wody lądowe są w ciągłym ruchu. Wody opadowe płyną rzekami lub przenikają w głąb ziemi przez warstwy gruntu i porowatej skały. Droga wód gruntowych do mórz może trwać nawet tysiące lat.








ATMOSFERA
Niebo nad naszymi głowami jest niebieskie. Na taki właśnie kolor rozprasza światło słoneczne otaczające Ziemię atmosfera. Spełnia ona ważne zadania: chroni przyrodę ożywioną przed szkodliwym promieniowaniem UV i zapewnia utrzymanie właściwej temperatury na powierzchni. Azotu, stanowiącego 4/5 składu atmosfery, potrzebują do życia wszystkie stworzenia, lecz tylko mikroorganizmy potrafią go wchłaniać z powietrza. Tlenu jest w atmosferze mniej, tylko 20%, ale to on wyzwala w organizmach żywych energię. Najmniej - tylko 0,033% - jest dwutlenku węgla, niezbędnego do życia roślin i żerujących na nich mikroorganizmów.

◄ Grubość atmosfery ziemskiej wynosi 400 km, ale para wodna unosi się tylko na wysokość około 12 km do warstwy zwanej troposferą, gdzie poddawana jest działaniu frontów atmosferycznych.








RUCHLIWA SKORUPA ZIEMI
 Średnia temperatura na powierzchni Ziemi wynosi 14○C, zaś w jądrze - co najmniej 4500○C. Żar z jądra Ziemi bucha ku górze, roztapia po drodze skały i powoduje erupcje wulkaniczne. Sprawia, że kontynenty są w ciągłym ruchu. Wywoływane przez to zmiany na powierzchni bywają dla mieszkańców Ziemi groźne , ale bez nich biologiczne zróżnicowanie przyrody byłoby dużo uboższe.