Co nam grozi - kataklizmy z nieba i z ziemi

Naukowcy zajmujący się dalekosiężnymi prognozami nie mają wątpliwości, że w czasie do pół miliona lat od chwili obecnej w Ziemię prawdopodobnie uderzy meteoryt o średnicy ok. 1 km, powodując ogromną katastrofę kosmiczną. Co potem? Za 4 mln lat gwiazda Gliese 710 znajdzie się w odległości 1,1 roku świetlnego od Słońca, potencjalnie zakłócając orbity obiektów w Obłoku Oorta i zwiększając prawdopodobieństwo zderzenia którejś z komet z jedną z wewnętrznych planet Układu Słonecznego. Z kolei w perspektywie 100 mln lat prognozuje się uderzenie w Ziemię meteorytu o rozmiarach porównywalnych do tego, który 65 mln lat temu spowodował wymieranie kredowe i podobno odpowiada za zagładę dinozaurów. Zatem, tak czy owak, czeka nas coś dramatycznego - oby jak najpóźniej.

Wszystko już było

Jak wynika z analizy rysunków na kamieniach znalezionych w tureckim stanowisku archeologicznym Göbekli Tepe, obecnie uznawanym za najstarszy ślad ludzkiej cywilizacji, ok. roku 11 tys. p.n.e. doszło do zderzenia naszego globu z kometą lub jej fragmentami. Twierdzą tak uczeni z Uniwersytetu w Edynburgu.

Łączą swoje odkrycie z tzw. platynową anomalią z geologicznego okresu młodszego dryasu. Christopher Moore i jego koledzy z amerykańskiego Uniwersytetu Południowej Karoliny informowali wcześniej o znalezieniu w warstwie datowanej na młodszy dryas dużych ilości platyny. Kruszec ten bardzo rzadko występuje na Ziemi, ale jest pospolity w asteroidach i kometach. Platynę w warstwie młodszego dryasu znaleziono w wielu odległych punktach USA, nie można zatem wykluczyć, że mówimy tutaj o skutkach wydarzenia odczuwalnego w skali całego kontynentu lub nawet globu.

Sępia Skała z Göbekli Tepe

W Göbekli Tepe płaskorzeźby znajdują się na filarze budowli znanym jako Sępia Skała i przedstawiają zwierzęta w dość nienaturalnych pozycjach. Symbole bardzo długo zastanawiały wielu badaczy, aż w końcu odkryli, że odpowiadają konstelacjom gwiazd i pokazują, jak rój komet uderza w Ziemię. Na filarze znajduje się również obraz mężczyzny bez głowy, który uważa się za symbol kataklizmu i wielu ofiar po uderzeniu. Naukowcy użyli specjalnych modeli komputerowych, które pomogły im dopasować konstelacje gwiazd wyszczególnione na Sępiej Skale do konkretnych dat. Okazało się, że uderzenie meteoru miało nastąpić ok. 10 950 r. p.n.e. z możliwością 250-letniego poślizgu.

Uczeni zestawiają tę hipotezę z informacjami pochodzącymi z rdzeni wiertniczych wydobytych na Grenlandii, wg których okres zwany młodszym dryasem rozpoczął się ok. 10 900 r. p.n.e. Archeologia i geologia wskazują więc, że katastrofy o wymiarze globalnym stanowią niemal chleb powszedni naszej planety, bo 13 tys. lat to czasowy „rzut beretem” od nas.

Jak wskazał zespół astronomów z Armagh Observatory i z Uniwersytetu Buckingham w raporcie z 2015 r., zapatrzeni na asteroidy możemy nie doceniać zagrożenia, jakie dla życia na naszej planecie stwarzają tzw. centaury, planetoidy wykazujące cechy zarówno komet, jak i asteroid. Orbity tych ciał niebieskich znajdują się na skrajach Układu Słonecznego, między Jowiszem a Neptunem. Ekspertów niepokoi wpływ, jaki może być na nie wywarty na skutek oddziaływa grawitacyjnego gazowych gigantów z Układu Słonecznego.

Sprawa jest poważna, ponieważ centaury mają od 50 do 100 km średnicy i zderzenie z nimi oznaczałoby z pewnością koniec naszej cywilizacji, a być może nawet życia, w formie jaką znamy obecnie. Kalkulacje dokonane przez naukowców wskazują na to, że tego rodzaju wielki obiekt może się znaleźć na kursie kolizyjnym z Ziemią co 40 do 100 tys. lat. A nawet jeśli centaur nie zderzy się z naszą planetą, sam bliski przelot podobnego monstrum może skutkować istnym bombardowaniem powierzchni Ziemi przez wleczony za nim różnej wielkości kosmiczny gruz.

Dzień świadomości zagrożenia impaktem

W lutym 2013 r. asteroida spadł na rosyjski Czelabińsk. Rannych zostało ponad tysiąc osób, ale na szczęście nikt nie zginął. Winowajcą był zaledwie 20-metrowy kawałek skały, który niezauważony przedostał się do ziemskiej atmosfery - był za mały, by go dostrzec, a w dodatku nadlatywał od strony Słońca.

Gdy znalazł się już w atmosferze, fala uderzeniowa została zarejestrowana przez wojskowe detektory akustyczne, zaprojektowane do wykrywania nielegalnych eksplozji atomowych. Zainspirowało to prof. Petera Browna z Uniwersytetu Zachodniego w Kanadzie do przebadania danych z poprzednio rejestrowanych uderzeń atmosferycznych. W efekcie naukowiec odkrył prawie trzydzieści eksplozji spowodowanych wchodzącymi do atmosfery asteroidami, które wydarzyły się od 2001 r. Choć miały one miejsce zbyt wysoko w atmosferze, aby nam zagrozić, wiadomość o nich mimo wszystko oznacza przebudzenie ze spokojnego snu. Jak się szacuje, w roju wszystkich bliskich Ziemi asteroid jest aż 10 mln takich o rozmiarach czelabińskiego - każdy zdolny do wyrządzenia szkód w skali jednego miasta. Do tej pory wykryliśmy i skatalogowaliśmy mniej niż 0,1% z nich.

Naukowcy uznają, że obiekty o długości do ok. 30 m powinny zazwyczaj spalać się w atmosferze. Te od 30 m wzwyż do 1 km grożą zniszczeniami na lokalną skalę. „Wizyta” większych może mieć już skutki odczuwalne przez całą planetę. Największy z odkrytych przez NASA potencjalnie niebezpiecznych obiektów, Toutatis, sięga 6 km.

Rok po zdarzeniu w Czelabińsku naukowcy z różnych dziedzin - a także znane osobistości, np. gitarzysta zespołu Queen, Brian May - wspólnie ustanowili Dzień Asteroid. Na jego datę wybrali 30 czerwca, upamiętniając w ten sposób rocznicę upadku tzw. meteorytu tunguskiego z 1908 r., który, jak się obecnie sądzi, wcale meteorytem nie był... Co ciekawe, w tygodniach poprzedzających obchody tegorocznego Dnia Asteroidy stosunkowo blisko naszej planety (mniej więcej tyle, ile wynosi odległość od Księżyca) przeleciały dwa obiekty. Pierwszy, z 6 czerwca, miał rozmiary boiska futbolowego. Drugi, z 19 czerwca, był tylko nieco mniejszy…

Szacunkowa liczba asteroidów bliskich Ziemi - po obserwacjach WISE

W ramach programu szacowania zagrożeń asteroidalnych (ATAP - Asteroid Threat Assessment Project) NASA wykorzystuje superkomputery do modelowania zderzeń naszej planety z niebezpiecznymi obiektami. Dokładne symulacje pozwalają przewidzieć zakres ewentualnych zniszczeń i strat. Wielkie zasługi w wykrywaniu obiektów ma Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE) - pracujący w zakresie podczerwieni teleskop kosmiczny należący do NASA, wyniesiony w kosmos 14 grudnia 2009 r. Wykonał dotąd ponad 2,7 mln zdjęć. W październiku 2010 r., po wypełnieniu głównego celu misji, czynnik chłodzący instrumenty teleskopu uległ wyczerpaniu. Dwa z czterech detektorów mogły jednak działać dalej i wykorzystano je do kontynuacji misji, pod nazwą NEOWISE - mającej na celu poszukiwanie obiektów bliskich Ziemi (NEO). Tylko w 2016 r. NASA za pomocą obserwatorium NEOWISE odkryła ponad sto nowych obiektów skalnych w najbliżej okolicy naszego globu. Dziesięć z nich zakwalifikowano jako potencjalnie niebezpieczne. W opublikowanym w czerwcu tego roku oświadczeniu mówi się także o trudnym na razie do wytłumaczenia wzroście aktywności komet.

W miarę rozwoju technik i urządzeń obserwacyjnych, liczba informacji o zagrożeniach szybko rośnie. Niedawno np. przedstawiciele Instytutu Astronomii Czeskiej Akademii Nauk ogłosili, że w roju Taurydów, regularnie przecinającym orbitę Ziemi, mogą ukrywać się asteroidy o potencjale niszczycielskim zagrażającym całym państwom. Zdaniem Czechów, możemy spodziewać się ich w latach 2022, 2025, 2032 lub 2039.

Gdy Słońce nas wyłączy

Jak podawały media, w 2011 r. fala naładowanych cząstek plazmy pochodzących z gigantycznych rozbłysków na Słońcu zaledwie musnęła Ziemię. Spowodowała zorze polarne na północy i zakłóciła nieznacznie łączność radiową - podsumowała NASA. Nie sprawdziły się na szczęście czarne scenariusze mówiące o całkowitym paraliżu łączności i masowych spięciach w sieciach energetycznych.

Zjawisko, z którym wówczas mieliśmy do czynienia, badacze nazywają koronalnymi wyrzutami masy (ang. skrót CME). Olbrzymie obłoki plazmy zmierzają wtedy w kierunku naszej planety z prędkością 900 km/s. Bezpośrednie uderzenie takiej chmury naładowanych cząstek jest w stanie wywołać olbrzymią geomagnetyczną burzę. Efektem zderzenia z polem magnetycznym Ziemi może być zablokowanie łączności radiowej, zakłócenie systemu GPS, a nawet zablokowanie sieci energetycznych.

W kolejnym roku, 23 lipca 2012 r., na Słońcu doszło do największego wybuchu, jaki kiedykolwiek odnotowano za pomocą sond kosmicznych. Na szczęście nie odczuliśmy jego skutków, gdyż wyrzut nie był skierowany bezpośrednio w stronę Ziemi. Astronomowie od lat ostrzegają jednak, że gdyby wielki „strzał” materii wycelował w Ziemię, znaleźlibyśmy się w poważnym tarapatach. Żyjemy w czasach, w których nasze codzienne życie, od transportu po łączność, uzależnione jest właśnie od energii elektrycznej. Naukowcy sądzą, że przy odpowiednio silnej burzy magnetycznej, powstałej po wybuchu na Słońcu, uszkodzenie sieci energetycznej mogłoby objąć całe kraje, a usuwanie szkód, czyli również przywracanie dostaw prądu, zajęłoby w niektórych przypadkach nawet kilka lat. W 1989 r. podczas burzy magnetycznej doszło do awarii sieci energetycznej w kanadyjskim stanie Quebec. Tysiące odbiorców nie miało prądu przez dziewięć godzin. Nie działały różne instytucje, w tym giełda, co przyniosło wielkie straty finansowe.

Historycznie najgroźniejsza burza magnetyczna szalała na Ziemi na początku września 1859 r. Jest znana jako „zjawisko Carringtona” - od nazwiska amatora astronomii, który jako jedyny zaobserwował wtedy rozbłysk na Słońcu. Wiatr słoneczny dotarł do ziemskich biegunów magnetycznych w ciągu niecałych dwudziestu godzin, a więc 2-3 razy szybciej niż zazwyczaj. Doszło do zakłóceń i awarii w sieci telegraficznej w Europie i Ameryce Północnej. Zorze polarne, zwykle widoczne nad obszarami polarnymi, tym razem obserwowano niemal na całym świecie - nawet w krajach położonych w pobliżu równika.

Opartej na elektryczności, elektromagnetyzmie i elektronice cywilizacji tamte wydarzenia nie zniszczyły głównie dlatego, że tej cywilizacji jeszcze właściwie nie było. W raporcie Amerykańskiej Akademii Nauk naukowcy ostrzegają jednak, iż podobna burza, jak ta z roku 1859, dzisiaj mogłaby spowodować globalną katastrofę. Szybkie zmiany pola magnetycznego na dużym obszarze podczas burzy magnetycznej powodują indukowanie się siły elektromotorycznej w przewodnikach, która grozi transformatorom wysokiego napięcia. Burza magnetyczna wielkości tej z 1859 r. mogłaby zniszczyć cały system energetyczny krajów uprzemysłowionych.

Superwulkan nie bierze jeńców

Według różnych oszacowań, na Ziemi istnieje od siedmiu do dwunastu superwulkanów i wystarczy wybuch tylko jednego, aby zmienić na zawsze krajobraz naszej planety. W perspektywie 100 tys. lat od dziś prawdopodobnie nastąpi na Ziemi erupcja superwulkaniczna, w wyniku której na powierzchnię wypłynie 400 km³ magmy. Tu trzeba dodać, iż wulkanolodzy spodziewają się za minimum milion lat wybuchu superwulkanicznego i wydostania się aż 3200 km³ magmy. Będzie to porównywalne z erupcją superwulkanu Toba 73 tys. lat temu, kiedy zginęli niemal wszyscy ludzie pierwotni żyjący w tamtym okresie.

Superwulkan - wizualizacja

W ciągu ostatnich 36 mln lat na Ziemi doszło do ponad czterdziestu ogromnych erupcji superwulkanów. Wybuch wulkanu Toba wciąż jest największym kataklizmem wulkanicznym od 28 mln lat. Jezioro Toba otaczają dziś dwa małe, aktywne wulkany oraz wiele gorących źródeł. Oznacza to, że wulkan jest wciąż aktywny, a ciśnienie ciągle wzrasta. Dodatkowym dowodem może być również stale podnosząca się wyspa Samosir. Według zgromadzonych dotychczas danych, ustalono, że wulkan Toba eksploduje średnio co ok. 300-400 tys. lat, a więc tak czy inaczej na pewno jeszcze wybuchnie.

Przypuszcza się, że ostatni wybuch Toba uwolnił ok. 2800 km³ materiałów piroklastycznych, niektórzy badacze uważają jednak, iż jest to wynik niedoszacowany. Lawa powierzchniowa w objętości 1 tys. km³ pokryła 20-30 tys. km² powierzchni Sumatry warstwą o grubości 50-150 m (w niektórych miejscach nawet do 400 m). Grubość pokrywy zmniejsza się stopniowo w kierunku zachodnim. Próbki pyłków kwiatowych znalezione we francuskim torfowisku Grand Pile świadczą, iż po wybuchu wulkanu Toba ich ilość drastycznie spadła aż na kilka tysięcy lat.

Erupcje wulkaniczne w ciągu ostatnich sześciuset lat dostarczyły dowodów, że mogą powodować tzw. zimy wulkaniczne. Dla przykładu, wulkan Pinatubo w 1991 r. wyrzucił w powietrze „tylko” 4 km³ pyłów, co jednak spowodowało obniżenie średniej światowej temperatury o ok. 0,5 do 0,7°C. Podobne efekty zauważono podczas innych nowożytnych wybuchów wulkanicznych. Nie są one oczywiście przyczyną wszystkich zmian klimatycznych, lecz mogą powodować anomalie pogodowe. Znane są choćby „lata bez okresów letnich”, które nastąpiły po wybuchu wulkanu Tambora w 1815 r. Tambora wyrzuciła w powietrze ok. 40 km³ materiałów wulkanicznych, a skutki jej działalności można było odczuwać przez kilkanaście lat po wybuchu.

Erupcja Góry Św. Heleny

Kilka lat temu naukowcy amerykańscy dokonali dokładniejszych niż wcześniejsze pomiarów ilości nagromadzonej pod parkiem Yellowstone płynnej magmy. Okazało się, że najbardziej znany na świecie superwulkan Yelowstone jest 2,5 razy większy, niż sądzono! Obecnie rozmiary komory z gotową do wydostania się na zewnątrz roztopioną skałą to prawie 90 km długości I nieomal 30 km szerokości. Jej zasoby sięgają od 5 do 14 km w głąb ziemi.

Ostatni wybuch gigantycznego wulkanu Yellowstone miał miejsce 640 tys. lat temu. Zdaniem niektórych badaczy „minął już termin” kolejnej erupcji. Jeśli do niej dojdzie, czeka nas katastrofa w wymiarze globalnym. Szacuje się, że ewentualny wybuch byłby dwa tysiące razy silniejszy niż erupcja Góry Św. Heleny w 1980 r., która obarczana jest odpowiedzialnością za trwające lata ochłodzenie klimatu. Szacuje się, że kolejna erupcja Yellowstone o skali podobnej do tej sprzed 640 tys. lat zniszczyłaby znaczną część Stanów Zjednoczonych i doprowadziła do globalnego ochłodzenia klimatu z powodu olbrzymich ilości uwalnianych do atmosfery tlenków siarki. Utworzyłyby one warstwę kwasu siarkowego dookoła globu, odbijającą słoneczne światło przez wiele lat. Według pesymistycznych szacunków, z głodu mogłoby umrzeć nawet 5 miliardów ludzi.

Jest i superwulkan znacznie nam bliższy, we Włoszech. Pola Flegrejskie (Campi Flegrei) to położona w pobliżu Neapolu kaldera superwulkanu o średnicy 13 km, jednego z najbardziej niebezpiecznych na świecie. Na jej obszarze żyje milion, a w strefie wybuchu aż 6 milionów ludzi!

W maju pojawiły się doniesienia, że Campi Flegrei są bliższe wybuchu, niż dotąd uważano. Wyniki nowych badań są niepokojące. Powierzchnia ziemi w tej okolicy podniosła się, co - jak uważają naukowcy - może mieć związek z produkcją magmy. Co gorsza, na tym obszarze znajdują się aż 24 kratery. Naukowcy z zespołu University College London i Obserwatorium Wezuwiusza podkreślają, że wulkan od 70 lat jest niespokojny. Chociaż nie sposób ustalić dokładnego terminu erupcji, badacze napisali w czasopiśmie „Nature Communications”, że Pola Flegrejskie na pewno wykazują tendencję w kierunku wybuchu.

Klimatyczny podwójny Nelson

Wydawałoby się, że 1-2°C to mało odczuwalne drobiazgi. Jednak z globalnego punktu widzenia bój o to, aby „zejść ze wzrostem” poniżej 2°C, jest walką o być albo nie być wielkich połaci Ziemi i niejednej żywej, w tym także ludzkiej, istoty.

Jak wynika z wieloletniej pracy naukowców, człowiek ma wpływ na zmiany klimatyczne aż w 90%. Jeśli emisja dwutlenku węgla przez zakłady przemysłowe nie zostanie ograniczona, to średnia temperatura na globie podniesie się od 1,8 do 4,0°C. Podobno górny pułap to nawet 6,4°C.

Wzrost globalnej temperatury będzie miał poważne skutki dla świata, a gospodarki wielu krajów dotkliwie ucierpią. Poważną konsekwencją będzie choćby wymarcie mnóstwa roślin uprawnych. Wskutek zmian klimatycznych zasięg plantacji bardzo się zmniejszy, a cena ziarna wielokrotnie wzrośnie. Jeszcze poważniej brzmi groźba podniesienia się poziomu oceanów, czego bezpośrednim skutkiem będą podtopienia lądów.

Poziom wody w oceanach rośnie. Według nowych danych, mamy do czynienia ze wzrostem na poziomie ok. 3 mm rocznie. Tymczasem większość ludzi na naszej planecie żyje w obszarach przybrzeżnych. Już w 2007 r. badania wskazywały, iż 600 milionów osób jest zagrożonych przez podnoszące się poziomy oceanów. Te regiony są często podstawą gospodarki rolniczej, żywiąc populację w głębi lądu. Znajdują się tam ważne elementy infrastruktury, obszary przemysłowe, oczyszczalnie ścieków i inne ostoje cywilizacji technicznej.

Według różnych szacunków, do 2100 r. poziom wód podnieść się ma od 28 do 43 cm. To oznacza zatopienie najniżej położonych obszarów na świecie - głównie mowa o tropikalnych wyspach takich jak Malediwy, ale także o największych miastach, jak Tokio i San Francisco. Pod wodą znalazłyby się również znaczne obszary krajów w rodzaju Holandii czy też amerykańskiego stanu Floryda.

Odsetek gatunków, które ginęły w wielkich wymieraniach

Z drugiej strony, specjaliści przewidują, że wskutek zmian klimatycznych i wysuszania ogromnych obszarów planety, do 2080 r. bez wody pozostanie od 1,1 do 3,2 miliarda ludzi na całym świecie - szczególnie w Afryce, Australii, na południu Azji i Europy oraz na zachodzie Ameryki Północnej. Ponad 600 milionów ludzi prawdopodobnie będzie cierpiało głód. Nawet o 80% zwiększy się liczba gwałtownych zjawisk pogodowych i klęsk żywiołowych, mających wpływ na życie człowieka i funkcjonowanie cywilizacji. Dane z całego świat pokazują, że liczba katastrof naturalnych systematycznie rośnie.

Głębiny oceaniczne przejmują ciepło z atmosfery i nagrzewają się powoli, ale nieprzerwanie. Kiedy podniesie się temperatura przy dnie oceanów, może nastąpić destabilizacja hydratów metanu, znajdujących się na oceanicznych stokach kontynentalnych, i wyzwolenie do oceanu oraz atmosfery wielkich ilości metanu. Uczeni sądzą, że to zdarzało się już wcześniej w historii Ziemi i zwykle było związane z okresami wielkich wymierań (7).

Efekty topnienia zmarzliny widać już w spektakularny sposób na Północy. Doniesienia o tajemniczych kraterach na Syberii (9) można usłyszeć od kilku lat. Do tej pory zlokalizowano dziesiątki podobnych dziur w ziemi. Kratery są różnej wielkości, największe mają nawet do 30 m średnicy i 60-70 m głębokości. W czerwcu tego roku pojawiły się nowe dziury. Świadkowie pasący w okolicy renifery opowiadali o nagłym, ogłuszającym huku i widocznej z daleka eksplozji. Mówili o sięgających nieba płomieniach, które były widoczne przez kilka minut, a następnie o rosnącym słupie dymu.

Przybyli na miejsce badacze zlokalizowali dwa nowe, potężne kratery. Jeden z nich, jak podawał serwis „Siberian Times”, może mieć nawet 50 m głębokości. Znajduje się ok. 40 km na północ od miejscowości Sejacha. W jego okolicy walały się spore kawałki ziemi. Okoliczna roślinność nosiła ślady nadpalenia. Wybuch nastąpił 28 czerwca i był tak silny, że został zarejestrowany przez czujniki sejsmiczne zlokalizowane w pobliżu okolicznych pól gazowych. Drugi z kraterów odkryła grupa naukowców pod przewodnictwem dr. Aleksandra Sokołowa. Znajduje się ok. 30 km na wschód od stacji naukowej Jerkut. Powstał wcześniej, prawdopodobnie w okolicy kwietnia.

Jak widać, kratery niekoniecznie muszą być dziełem nieproszonych gości „z góry”. Niezależnie od tego, czy wrażenie wzrostu liczby zagrożeń wynika ze zwiększenia naszych możliwości w ich wykrywaniu, czy rzeczywiście wiąże się z ich częstszym niż kiedyś powstawaniem, lekceważyć gróźb - zarówno nieba jak i ziemi - nie należy.