iPon Cikkek

A földi élet és a kontinensek

Dátum | 2014. 01. 09.
Szerző | Jools
Csoport | EGYÉB

Amennyiben nem lenne élet a Földön, gyökeresen másképpen nézne ki bolygónk, és nem egyszerűen arról van szó, hogy hiányozna róla zöld szín. Egy nemrégiben megjelent tanulmány szerzői azt állítják, hogy az élet ennél jóval jelentősebb befolyással volt az otthonunknak tekintett égitest szerkezetére: ha nem lenne élet bolygónkon, nem léteznének a kontinensek sem, legalábbis nem ekkora méretekben. Amennyiben a teória igazolást nyer, újabb elemmel gazdagodhat az a lista, amelyet számba kell venni egy-egy exobolygó életre való alkalmasságának szempontjából. Jelenleg a Föld az egyetlen olyan égitest az univerzumban, amelyről biztosan tudjuk, hogy állandó folyékony vízkészletekkel rendelkezik felszínén. Egyes adatok azt sugallják, hogy a Vénuszon és a Marson is előfordulnak időszakos vízfolyások, ezen víztömegek mennyisége azonban eltörpül bolygónk vizei mellett. A Föld felszínének 71 százalékát óceán borítja, amely csak úgy nyüzsög az élettől. Bolygónkon az élet az általánosan elfogadott vélekedések szerint vízi formából vált szárazföldivé, ezért amikor olyan idegen világok után kutatunk, ahol az élet esetlegesen kialakulhatott, olyan égitesteket keresünk elsősorban, amelyeken a hőmérsékleti körülmények engedik, hogy az esetlegesen felszínükön létező víztömegek folyékony állapotban legyenek. Közvetlen környezetünkben ilyen szempontból biztató potenciális célpontnak tűnik a Ceres nevű kisbolygó, a Jupiter három holdja (Európé, Kallisztó, Ganümédész), az Enceladus, illetve jó néhány távolabbi kisbolygó. Ezek mindegyikéről azt feltételezik a szakértők, hogy a vastag jégkérgük alatt kiterjedt óceánok rejtőzhetnek, amelyekben akár az élet is elképzelhető.

A Földet igazán egyedivé azonban kontinensei teszik. A felszín 29 százaléka szárazföld, amelyen szintén az élet legkülönbözőbb formáit találjuk meg a legmagasabb hegycsúcstól a legmélyebb völgyig mindenütt. A szakértők reményei szerint a nem túl távoli jövőben már azt is meg lehet majd mondani az exobolygókról, hogy a Földhöz hasonló jellegű felszínnel rendelkeznek-e, hasonlóan ahhoz, ahogy napjainkban az extraszoláris planéták felhőzetét kezdik vizsgálni. Számtalan jel utal arra, hogy a földi élet alapvetően megváltoztatta bolygónk légkörét és az óceánok jellegét. A fotoszintetizáló szervezetek óriási mennyiségének köszönhetően válhatott a Föld atmoszférája oxigénben gazdaggá. Az élet bolygónkon a szén körfogását is jelentősen befolyásolta és befolyásolja, hiszen nem kis részben az élőlényektől függ, hogy mennyi szén-dioxid és metán van a levegőben, illetve a vizekben. Ezek az úgynevezett üvegházhatású gázok pedig drámaian hatnak a globális éghajlatra, ami pedig meghatározza, hogy a földi víz milyen mennyiségben létezik fagyott, illetve folyékony állapotban. Az oxigénszint is nagyban befolyásolja az éghajlatot, mivel ha sok van belőle a légkörben, eltávolítja a metánt az atmoszférából, ami lehűléshez vezet. A 2,4 milliárd éve lezajlott nagy oxigenizációs esemény hatására egyes elméletek szerint annyira lehűlt a Föld, hogy gyakorlatilag „hógolyóvá” vált, vagyis a szárazföldet vastag hó- és jégréteg borította, az óceánok szinte teljesen megfagytak, és az élet csak néhány melegforrás szomszédságában maradt meg. Jóval kevesebbet tudunk viszont azzal kapcsolatban, hogyan hatott az élet a Föld mélyebb rétegeire, magyarázza Tilman Spohn, a német űrügynökség berlini bolygókutatási intézetének munkatársa. A legfrissebb kutatási eredmények szerint bolygónkon nagyjából 3,5 milliárd évvel ezelőtt alakult ki az élet, körülbelül egy időben azzal, amikor a szárazföldek mérete is nőni kezdett. A német kutatók arra voltak kíváncsiak, hogy volt-e bármiféle összefüggés a két folyamat közt, vagyis mennyiben befolyásolta az élet evolúciója bolygónk kontinenseinek evolúcióját.

A szakértők a biológiai mállás hatásait vizsgálták, az élet ugyanis sok egyéb hatása mellett a kőzetek szétporlasztásában is igen hatásos faktort jelent. Az egysejtű moszatok és gombák folyamatosan nedvesítik a szikla felszínét, meggyengítve annak anyagát, a baktériumok egy része pedig savat termel, és ezzel oldja a kőzeteket, magyarázza Spohn. A törmeléket aztán a szél vagy a víz elhordja eredeti helyéről, az üledék pedig idővel eljut a szubdukciós zónákig, ahol a kéreglemezek a köpenybe merülnek. Az üledék azonban nagy mennyiségű vizet is tartalmazhat, akár tömegének 40 százalékát is kiteheti a folyadék, ami a törmelékkel együtt alábukik a kéreg alatti rétegbe. A biológiai mállás eredményeként tehát jelentős mennyiségű víz jut le a mélybe, amely nagyjából 100 kilométeres mélységben a nyomás és a hőmérséklet hatására távozik az üledékből. A folyamat eredményeként a szakértők elmondása szerint a környező kőzetek olvadáspontja csökkenni fog, vagyis víz jelenlétében több kőzet olvad meg, így több láva kerül felszínre a vulkáni működések során, ami növeli a kontinensek kiterjedését és tömegét. Vagyis az élet egyszerre rombolja és építi is a szárazföldet. A biológiai mállás kontinentális eróziós hatásának pontos mértéke vitatott kérdést jelent a szakterület kutatóinak körében. Egyesek szerint nagyon jelentős, a Földet szinte egész szerkezetében befolyásoló folyamatról van szó, mások szerint az egyéb geológiai folyamatok mellett elhanyagolható az élőlények földrészeket romboló és építő hatása. A német szakértők ennek tisztázása érdekében különféle modelleket hoztak létre, amelyek segítségével vizsgálni tudták, hogyan néznének ki a kontinensek, ha nem lenne élet a bolygón. Amikor a ténylegesen létező helyzet adataival szimulálták a Föld történetét, vagyis a jelenlegi komplex eróziós rátával számoltak, a köpeny a vártnak megfelelően nedvesnek mutatkozott, és ennek következtében durván 4 milliárd év után egy 40 százalékban szárazföldekkel borított bolygót kaptak eredményül. Amikor viszont a biológiai mállást figyelmen kívül hagyták, azaz a kontinentális erózió mértékét a jelenlegi 60 százalékára, vagy az alá csökkentették, a szimulációban egy száraz köpennyel rendelkező Föld jelent meg, amelynek kontinensei lassan elkoptak, és 4 milliárd év múltán a felszín alig 5 százalékát borították.

Ahogy Spohn elmondta, a legnagyobb meglepetést az jelentette, hogy ilyen jelentős eltérések mutatkoztak a két szituáció végkimenetelében: „Reménykedtünk abban, hogy lesz majd némi különbség, de sosem gondoltuk, hogy ilyen nagy lesz a differencia.” A modellek tanúsága szerint a fotoszintézis megjelenése különösen nagy hatással lehetett a kontinensek evolúciójára. „Az élet sokkal produktívabbá vált, a bioszféra hirtelen egy minden korábbinál hatalmasabb energiaforráshoz fért hozzá, és jelentős tömeggyarapodásba kezdett, ami fokozta a biológiai mállás mértékét” – mondja Spohn. A kutató hozzáteszi továbbá, hogy száraz köpeny mellett nagyon nehéz elképzelni a lemeztektonika működését is, a kőzetlemezek mozgása ugyanis jelenlegi ismereteink szerint erősen vízhez kötött folyamat. Ha viszont a kontinensek nem vándoroltak volna, az tovább csökkentette volna a vulkáni tevékenység mértékét, így még kevesebb anyag építhette volna a szárazföldeket, tovább csökkentve azok kiterjedését a maihoz képest. Bár a földi élet és a kontinensek evolúciójának pontos kapcsolata korántsem tekinthető tisztázottnak, egy dolog egyre valószínűbbnek tűnik: ha egyszer ráakadunk egy olyan exobolygóra, amelyen a földihez hasonló kontinensek találhatók, ott biztosan érdemes lesz élet után kutatni. Azt sem szabad ugyanakkor figyelmen kívül hagyni, hogy a nagyobb bolygók, például a Föld tömegének tízszeresét kitevő szuperföldek alapvetően másképp fejlődnek, mint otthonunk. Egy sűrű légkörrel, forró felszínnel vagy szeles atmoszférával rendelkező bolygón pedig könnyen uralkodhat erőteljes erózió bármiféle életforma jelenléte nélkül is. Rengeteg faktort kell tehát figyelembe venni a kutatás során. Ami a közeljövőt illeti, a szakértők elsősorban arra lennének kíváncsiak, hogyan viselkedik az üledék a szubdukciós zónákban, és mindez milyen mértékben befolyásolja a vulkanizmust, és vele a kontinensek gyarapodását.
Új hozzászólás írásához előbb jelentkezz be!

Eddigi hozzászólások

3. dy
2014.01.10. 18:31
Valaki tud amerikai palacsinta receptet?
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
2. benczeb90
2014.01.11. 12:48
Rotációs kapa eladó.
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
1. Wu
2014.01.11. 17:30
Elég érdekes.
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!