Zemlja je vrlo mala pozornica u golemoj svemirskoj areni, rekao je 1990. godine slavni astrofizičar i popularizator znanosti Carl Sagan u svom glasovitom govoru “Blijeda plava točka”.
Taj je govor bio inspiriran fotografijama Zemlje kao “blijede plave točke u beskraju” koje je letjelica Voyager 1 snimila na rekordnoj udaljenosti od oko šest milijardi kilometara. Ta “blijeda plava točka” jedinstvena je u Sunčevu sustavu jer se samo na njoj razvio život. No, kako je došlo do razvoja života na Zemlji, za znanstvenike je i danas zagonetka, baš kao i mnogi procesi koji se zbivaju u unutrašnjosti i na površini našeg planeta.
1. Zašto je Zemlja jedinstvena u Sunčevu sustavu?
Kada se Zemlja usporedi s ostalim planetima Sunčeva sustava, čini se kao da su nastali iz različitih dijelova svemira. No, prije nekih 4,5 milijardi godina svih osam planeta Sunčeva sustava nastalo je iz istog plinovitog oblaka. Zašto je samo Zemlja u Sunčevu sustavu postala prikladna za život, i danas je veliki misterij jer znanstvenici još ne mogu potpuno objasniti što se događalo u ranoj fazi razvoja našeg planeta.
Danas znamo da Zemljina udaljenost od Sunca omogućava da na nju stigne dovoljna količina topline i svjetlosti da bi planet bio naseljiv. No, to nije dovoljno jer bez tekuće vode na površini Zemlje, kao i bez jedinstvene smjese ugljika, vodika, dušika, kisika, fosfora i sumpora koji grade živi svijet, život - kakav znamo - ne bi se uopće razvio.
2. Je li naš planet okružen tamnom tvari?
Jedna od temeljnih postavki moderne znanosti je da vidljive zvijezde, planeti i plinovi čine samo četiri posto svemira. Ostalih 96 posto svemira nevidljivo je izravnim metodama detekcije, a sastoji se od tamne tvari (22 posto) i tamne energije (74 posto). Nedavna istraživanja upućuju na to da bi Zemlja mogla biti okružena tajanstvenom tamnom tvari koja pridonosi tome da je naš planet teži nego što se mislilo. Tako je dr. Ben Harris sa Sveučilišta Texas u Arlingtonu analizom GPS satelitskih orbita došao do zaključka da Zemlja ima oko 0,005 posto veću masu od one koju je utvrdila Međunarodna astronomska unija.
- Dodatna težina Zemlje može se objasniti diskom tamne tvari oko ekvatora - ustvrdio je Harris.
3. Hoće li ikad Zemlja ponovno biti zamrznuta?
Znanstvenici smatraju kako je prije oko 650-800 milijuna godina naš planet bio u cijelosti zaleđen, što je poznata hipoteza “snježne grude Zemlje” (Snowball Earth). Nakon toga, ledena su se doba pojavljivala i nestajala, ali nikad više cijeli planet nije bio ledena gruda. Tijekom protekla dva milijuna godina na Zemlji je bilo 20 ledenih doba koja su se u gotovo pravilnim ritmovima smjenjivala s toplijim razdobljima, međuledenim dobom. Pritom bi ledeno doba trajalo oko 100.000 godina, a međuledeno između 10.000 i 20.000 godina. Taj se model ponavljao 10 puta u nešto više od milijun godina, a u protekla je dva milijuna godina tek neznatno varirao. Ukratko, u protekla dva milijuna godina Zemlja je 90 posto vremena, dakle milijun i 800.000 godina bila okovana snijegom i ledom. No, hoće li ikad više Zemlja biti “snježna gruda”, veliki je misterij.
4. Što je u središtu Zemlje?
Kada je prije oko 4,5 milijardi godina nastajala, Zemlja je uglavnom bila rastopljena. Znanstvenici smatraju da je čvrsta jezgra našeg planeta, sastavljena od željeza i nikla, nastala kada je Zemlja bila stara između 30 i 100 milijuna godina. I dok je unutrašnjost našeg planeta omiljena tema znanstvene fantastike, poput romana “Put u središte Zemlje” Julesa Vernea ili filma “Jezgra”, znanstvenici o zbivanjima u jezgri planeta saznaju putem potresa.
- Nama su veliki potresi izvori, a seizmografi prijamnici. Umjesto rendgenskih ili drugih zraka, mi koristimo putanje valova potresa koji se od izvora na jednoj strani Zemlje gibaju kroz unutrašnjost na seizmološku postaju koja je opremljena seizmografom na drugoj strani planeta - tvrdi prof. Hrvoje Tkalčić s Australskog nacionalnog sveučilišta (ANU) u Canberri i jedan od vodećih svjetskih seizmologa koji se bave unutrašnjom jezgrom Zemlje.
5. Mogu li se predvidjeti potresi?
Predviđanje potresa sveti je gral seizmologije, jednako nedostižan danas kao i u prošlosti. Nepredvidivost potresa ugrađena je u njihovu prirodu: njihova su žarišta u dubinama Zemljine unutrašnjosti u kojima ne možemo izvoditi izravna mjerenja. Posredna opažanja, pa i ponašanja životinja nisu dala sustavne rezultate, nego su dovela do niza lažnih uzbuna, a samo su rijetki potresi tako najavljeni.
Znanstvenici, međutim, na temelju analize onoga što se zbivalo u prošlosti mogu predviđati buduće događaje. Primjerice, na osnovi žive seizmičke aktivnosti na području Zagreba krajem 19. i početkom 20. stoljeća procjenjuje se da bi najveća magnituda potresa koji bi mogao pogoditi naš glavni grad bila 6,5 prema Richteru. Inače, 1880. godine Zagreb je već pogodio jak potres, za koji se procjenjuje da mu je magnituda bila veća od 6 prema Richteru.
6. Kako je nastao život na Zemlji?
Najstariji dokazi o početku života na Zemlji potječu sa sedimentnih stijena na Grenlandu koje su stare 3,8 milijardi godina. U glasovitom eksperimentu iz 1953. godine američki znanstvenik Stanley Miller pokazao je da su osnovni kemijski blokovi života, kao što su aminokiseline, mogli nastati u atmosferskim uvjetima koji su vladali na Zemlji prije tri-četiri milijarde godina. Tako je rođena ideja da su oceani bili “primordijalna juha” u kojoj je rođen život, a tu teoriju danas podržava velik broj znanstvenika.
No, ima i drugih teorija. Fred Hoyle s Chandrom Wickramasingheom lansirao je sedamdesetih godina 20. stoljeća teoriju “panspermija”, prema kojoj su život na Zemlju iz svemira presadili asteroidi i meteori na kojima su se nalazili primitivni oblici života, bakterije i mikroorganizmi. Što je, pak, život - također je misterij na koji znanstvenici još nemaju pravi odgovor.
7. Koliko ima živih vrsta na Zemlji?
Dosad je opisano oko 1,8 milijuna vrsta, no znanstvenici smatraju da ih je više od 13 milijuna. Izumiranje vrsta dio je evolucijskih procesa, a traje tisućama, pa i milijunima godina. U povijesti života na Zemlji zabilježeno je pet masovnih izumiranja vrsta, devastirajućih događaja zbog kojih je nestala većina živoga svijeta na našem planetu.
No, sadašnje izumiranje izazvano je čovjekovom aktivnošću i odvija se 1000 puta brže od prirodne stope izumiranja. Dnevno izumire između 50 i 150 vrsta, a godišnje i do 55 tisuća.