A Hét 1987/2 (32. évfolyam, 27-52. szám)

1987-07-24 / 30. szám

TUDOMÁNY- TECHNIKA 1. A Föld gyermekkora désnek a boncolgatásába, célszerű lesz né­hány alapvető fontosságú tény ismertetése. Az eddigiek során már többször szó esett olyan fogalmakról, mint pl,, földkéreg, föld­köpeny, földmag, de nem határoltuk körül ezeket. A földmag bolygónk legsűrűbb (g> 11 g/cm3), kb. 3 400 km sugarú központi része, amely főleg vas-nikkel ötvözetből áll (az Fe-Ni arány kb. 10:1), s emellett kobaltot, krómot, mangánt, foszfort és szilíciumot is tartalmazhat. Az elképzelések szerint a mag legbelső része (sugara kb. 1 200 km) szilárd, az ugyanolyan összetételű, mintegy 2 200 km vastagságú gömbgyürű viszont fo­lyékony. Ez a kettős szerkezetű, túlnyomó­részt vasat tartalmazó mag egy óriás dina­móként működik, amely létrehozza a Föld mágneses terét. A földmag fölött helyezkedik el a földkö­peny, amelynek a vastagsága mintegy 2 800 km. A földköpenyben halmozódott fel a Föld anyagának kb. 66 %-a. A földrengés­­hullámok vizsgálata alapján (erről még bő­vebben is szó lesz majd a továbbiakban) két részre osztották a földköpenyt. Az ún. alsó köpeny közvetlenül határos a földmaggal, annál azonban jóval kisebb sűrűségű (g = 4,6—5,5 g/cm3); vastagsága kb. 1 800 km. Anyagi Összetételéről keveset tu­dunk, feltehetően sok sziliciumot, magnézi­umot. vasat, aluminiumot. nátriumot, ként és oxigént tartalmaz, természetesen vegyületek formájában. Az ún. felső köpeny kb. 600— 700 km vastag réteget alkot, ennek a szer­kezetét a felszíntől számított 3—400 km-es mélységig viszonylag jól ismerjük. A felső földköpeny az a szférája a Földnek, amely a leginkább felelős a különböző tektonikai és vulkáni folyamatokért, itt pattan ki a legtöbb földrengés. Sűrűsége p = 3,7 g/cm3. A felső köpeny legfelső rétegét és a föld szilárd kérgét (amelynek vastagsága 10—50 km kö­zött van) együtt litoszférának nevezik. Vala­mikor csak a szilárd kérget hívták így, de a legújabb kutatások és megfigyelések (ame­lyek szinte forradalmi változásokat idéztek első a földtudományokban) szükségessé tet­ték, hogy a földkéreg és a földköpeny legfel­ső rétege között sokkal szorosabb kapcsola­tot tételezzünk fel, mint korábban. A földkéreg a Föld legvékonyabb felszíni burka, amelynek átlagos sűrűsége n = 2,8—3,1 g/cm3. Vastagsága és kőzetes összetétele attól függ, hogy hpl helyezkedik el. A szárazföldeket alkotó kéreg vastagsága 25—50 km, s két kőzetrétegböl épül fel. Az alsó, kb. 3—3,2 g/cm3 sűrűségű réteget ba­zalt alkotja, a felső, kb. 2,7 —2,8 g/cm3 sűrű­ségű réteget viszont gránit. Ha nemcsak a kérget, hanem az egész litoszférát vizsgáljuk, akkor megállapítható, hogy az ún. szárazföldi vagy kontinentális litoszféra vastagsága 100—150 km. A kontinentális kéreggel el­lentétben az ún. óceáni kéreg vékony (kb. 5—8 km), s csupán egy rétegből áll, amely­ben a bazaltszerű közetek vannak túlsúly­ban. Az óceáni litoszféra vastagsága soha nem haladja meg a 100 km-t, sőt bizonyos helyeken még a 10 km-t sem éri el. LACZA TIHAMÉR FEJEZETEK A FÖLD NAPLÓJÁBÓL „Mélységes mély a múlt­nak kútja — írja Tho­mas Mann a József és testvérei c. könyvének bevezetőjében, majd így folytatja: — Ne mondjuk inkább feneketlennek?". Azt hiszem, ezzel a kéte­lyeket és félelmet egyaránt sejtető kér­déssel válik pontossá és teljessé a meg­állapítás, s nem is csak az emberiség történetének viszonylatában, hanem a vi­lágmindenség múltját, fejlődését tekintve is. Vajon lehetséges lesz-e valaha is, hogy hitelt érdemlően és a valósághoz híven feltárjuk azokat az eseményeket, amelyek a világegyetem születésekor és az azt kővető évmilliók és évmilliárdok során lejátszódtak? Erre itt és most nem mer­nék válaszolni, de azt sem tagadhatom, hogy szívem szerint igent mondanék. Aki a csillagvilág múltjának titkait fürkészi, csak nagyon kevés tényre támaszkodhat, de kárpótlásul cserébe hosszabb gyeplőre eresztheti a képzeletét. A kozmogónia — az égitestek keletkezésének és fejlődésé­nek tudománya — és a kozmológia — a világmindenség szerkezetének tudo­mánya — a modem fizika és kémia ered­ményeire és ismereteire támaszkodó hi­potézisek gyűjteménye, amelyből időn­ként kihajítanak egy-két ósdi darabot, hogy újabbakkal helyettesíthessék. Ami­kor tehát a világegyetem — s ezen belül a Naprendszer, illetve a Föld — múltjáról beszélünk, akkor tulajdonképpen nem ko­difikált tanokat hirdetünk, s még csak nem is általánosan elfogadott feltevése­ket, hanem olyan véleményeket, amelyek a tudomány mai állása szerint a legköze­lebb állnak a valósághoz. Olvasóink bizonyára emlékeznek még Vida Lajos két cikkére (Hét 1987/18. és 1987/22. szám), amelyben a Naprendszer, illetve a Tejútrendszer kialakulásának kér­déskörét boncolgatta. A következőkben fellapozzuk a Föld naplóját és megkísérel­jük a rendelkezésünkre álló — sokszor meglehetősen szegényes — tényanyag alapján rekonstruálni az eseményeket. BOLYGÓ SZÜLETIK Öt milliárd évvel ezelőtt a Napot körülvevő gázgyürűben végéhez közeledett a felhalmo­zódott anyag szétkülönülése. A Naphoz kö­zelebb eső, magasabb hőmérsékletű terüle­teken olyan égitestek jöttek létre, amelyek túlnyomórészt nagyobb sűrűségű, magasabb olvadáspontú anyagokból (elsősorban vas- és szilícíum-vegyületekből) álltak. Mivel a Föld is ezek közé tartozik. Föld-típusú boly­góknak nevezik őket. A Merkúrról, a Vénusz­ról és a Marsról készült felvételek, illetve a szovjet és az amerikai űrszondák helyszíni mérései és vizsgálatai nemcsak igazolták a korábbi feltevéseket, hanem újabb adatokkal ki is egészítették. A Naptól távolabbra sod­ródott gázfelhőben főleg olyan anyagok hal­mozódtak fel, amelyek alacsonyabb hőmér­sékleten is gáz halmazállapotúak, sűrűségük alacsonyabb, mint p vas- és a szilícium-ve­­gyületeké. Ebből a gázfelhőből nagy kiterje­désű, de köd sűrűségű égitestek, az ún. óriásbolygók vagy nagybolygók (Jupiter, Sza­turnusz, Uránusz, Neptunusz) jöttek létre, amelyek főleg hidrogénből és héliumból áll­nak. Vannak olyan elképzelések is, melyek szerint az Uránusz és a Neptunusz — akár­csak az üstökösök — elsősorban jégből épülnek fel. Ezt a feltevést a Voyager-ür­­szondák adatai is megerősítették, jóllehet az információk még nem az említett két bolygó­val, hanem a Jupiter és a Szaturnusz néhány holdjával kapcsolatosak. Sajnos most nem foglalkozhatunk részletesen ezzel az érdekes problémával, de idővel visszatérünk rá. Hogy milyen volt a Föld születésének pilla­natában? Erre a kérdésre sokan megpróbál­tak már válaszolni, s lényegében kétfajta álláspont alakult ki. Az egyik vélemény sze­rint a Föld forró gömb volt a kezdet kezdetén és fokozatosan hűlt le. sőt a felszínén szilárd kéreg alakult ki, a magja és az azt körülölelő földköpeny viszont továbbra is folyókon hal­mazállapotú maradt. A másik vélemény sze­rint a kialakult bolygó már egyáltalán nem volt forró, de a radioaktív anyagok bomlása­kor felszabaduló hőenergia megolvasztotta a belsejét, a felszínét pedig a kozmikus erede­tű becsapódó testek energiája tette képlé­kennyé. Reméljük az igazság belátható időn belül kiderül, azt viszont már ma leszögez­hetjük, hogy az újszülött bolygónak minden bizonnyal valamilyen légköre is volt, amely természetesen még egyáltalán nem hasonlí­tott a Föld mai atmoszférájára. A feltevések szerint viszonylag sok hidrogént és héliumot is tartalmazott, ezeket a könnyű gázokat azonban a napszél nagyrészt „lefújta" a Földről és a Jupiter felé vitte. Ennek az őslégkörnek a maradványához idővel olyan gázmolekulák (nitrogén, oxigén, szén-dioxid, vízgőz, nemes gázok) társultak, amelyek a Föld mélyében lejátszódó folyamatok során szabadultak fel és néhány évmillió alatt ki­alakult a Föld ún. másodlagos őslégköre. A napszél — amely lényegében nagy sebesség­gel áramló protonok (hidrogén-atommagok) és elektronok sokaságából áll — nemcsak anyagot ragadott el, hanem hátra is hagyott részecskéket, amelyek szintén gyarapították a Föld másodlagos őslégkörét. A világűrből érkezett hidrogén részben elemi formában, de leginkább az oxigénnel egyesülve, vízgőz­ként csatlakozott a többi molekulához, s amikor végérvényesen lehűlt a Föld felszíne, s fokozatosan kialakult a szilárd földkéreg, eső formájában lecsapódott a felszínre és hatalmas területeket árasztott el. Ma még nehéz lenne pontosan megmon­dani, mennyi ideig is tartott ez a mozgalmas időszak, de feltehetően több száz millió évről van szó. Kb. 4,3 milliárd évvel ezelőtt, amikor végérvényesen megszilárdult a földkéreg és létrejöttek az ősóceánok, elkezdődött egy új korszak a Föld életében, amelyet akár a Föld gyermekkorának is nevezhetnénk. Sokáig úgy hitték, hogy a szárazföldek kezdettől fogva ott voltak, ahol ma is találha­tók. Azt persze lehetségesnek tartották, hogy a tenger időnként elárasztotta őket, majd ismét visszahúzódott, de ezt olyan geológiai folyamatokra vezették vissza, amelyeknek tengerszintemelö, illetve -süllyesztő hatást tulajdonítottak. Századunk első évtizedeiben nagy feltűnést (és ellenszenvet) keltett egy fiatal osztrák geológus, Alfred Wegener (1880—1930) tanulmánya, amelyben nem kevesebbet állított, mint azt, hogy a konti­nensek egyáltalán nem ott voltak mondjuk 200 millió évvel ezelőtt, mint ma, sőt az is nagyon valószínűnek látszik, hogy az alak­juk is különbözött a mostanitól. Wegener elképzelését többek között arra a feltűnő illeszkedésre alapozta, amelyet akkor figyelt meg, amikor Dél-Amerikát és Afrikát egymás mellé helyezte. Mintha Brazíliát a mai Nigéri­ától és Kameruntól szakították volna el, de az argentin partvidék is jól illeszkedik Afrika déli, atlanti-óceáni partvonalához. Aligha meglepő, hogy Wegener ún. kontinens-ván­dorlási elméletét abban az időben szinte egyöntetűen elvetette a szakma. S nem is azért, mert netán maradi gondolkodásúak lettek volna, hanem inkább azért, mert nem tudták elképzelni, hogyan úszkálhatnak a szárazföldek a képlékeny földköpenyen. Mi­előtt belefognánk ennek a nem csak tudo­mánytörténeti szempontból izgalmas kér­16

Next

/
  • Elrendezés
  • Igazítás
  • Forgatás
Oldalképek
Tartalom