Ziemia – puchnąca planeta?

Ziemia jako młoda planeta była znacznie mniejsza niż obecnie. Wielkością przypominała Merkurego – jedną z najmniejszych planet naszego Układu Słonecznego i dopiero potem urosła do dzisiejszych rozmiarów. Pierwotny promień kuli ziemskiej w ciągu ostatniego 1,5 mld lat zwiększył się ponad trzykrotnie. Początkowo liczył około 2000 km, w okresie jurajskim 200 mln lat temu – doszedł do 3768 km, a obecnie ma 6370 km. Współcześnie wydłuża się o około 2 cm rocznie – głosi teoria ekspansji Ziemi.

Hipoteza ekspansji Ziemi, według której nasza planeta „puchnie” jak nadmuchiwany balonik sformułowana została jeszcze pod koniec XIX w. przez Jana Jarkowskiego – polskiego inżyniera pracującego w Rosji. Rozwijana była później m.in. przez Otto Hilgenberga i Samuela Carreya. Zwolennikiem tej teorii był też Bruce Heezen – współodkrywca dolin ryftowych w obrębie grzbietów śródoceanicznych. Idea rozszerzającej się Ziemi – choć sprzeczna z obecnie obowiązującą teorią globalnej tektoniki płyt – budzi coraz większe zainteresowanie i zyskuje zwolenników na całym świecie. Badania nad teorią ekspansji Ziemi rozwijane są m.in. w Australii, Nowej Zelandii, USA, Rosji, Niemczech. W Polsce takie prace prowadzone są we wrocławskim środowisku geologicznym – zwłaszcza przez Jana Koziara z Uniwersytetu Wrocławskiego oraz Stefana Cwojdzińskiego. Jan Koziar – najwybitniejszy dziś polski ekspansjonista, opracował większość globalnych zagadnień związanych z tą teorią. Wykładane są one w ramach specjalnego seminarium
uniwersyteckiego.

Kontrowersyjna – zdaniem wielu badaczy – teoria ekspansji Ziemi pozwala jednak wyjaśnić wiele zagadek z przeszłości naszej planety. Coraz więcej danych wskazuje, że ekspansja Ziemi jest procesem realnym, który decydował o przebiegu ewolucji tektonicznej planety – mówi dr Stefan Cwojdziński z Dolnośląskiego Oddziału Państwowego Instytutu Geologicznego we Wrocławiu. Ameryka coraz dalej

Badania geofizyczne, geologiczne, hydrogeologiczne i geochemiczne dostarczyły w ostatnich latach nowych dowodów rozszerzania się Ziemi. Nasza planeta wyraźnie puchnie, przy czym skorupa ziemska rozrasta się dziś aktywnie pod dnem oceanów, a wielkie masywy lądowe stopniowo oddalają się od siebie. Rozpoznano cały system wielkich rowów – spękań skorupy ziemskiej. Niektóre powstały przed milionami lat, inne tworzą się w chwili obecnej.

Na przełomie wczesnej i środkowej ery proteozoicznej, około 1,6 mld lat temu, promień Ziemi był znacznie mniejszy od obecnego, a istniejące dziś wielkie płyty kontynentalne znajdowały się blisko siebie, tworząc jej ciągłą, zewnętrzną sferę. Cała planeta była niemal jednym kontynentem – płytkie morza zajmowały znaczne obszary, nie istniały jednak żadne oceany. Około 1,5 mld lat temu ten wielki ląd popękał, a poszczególne jego fragmenty zaczęły się odsuwać od siebie. W szczelinach pojawiły się pierwsze fragmenty oceanicznej skorupy. W erze mezozoicznej po raz pierwszy powstały wielkie zapadliska oceaniczne – Atlantyku, Pacyfiku i Oceanu Indyjskiego, które aktywnie rozszerzają się także dzisiaj. Pacyfik rozszerza się we wszystkich kierunkach – podobnie jak pozostałe oceany. Teoria ekspansji Ziemi wyjaśnia pozornie paradoksalne zjawisko. Kontynent amerykański „odpływa” na zachód, oddalając się od Afryki i Europy. Powiększa się Atlantyk, ale jednocześnie nie zmniejsza się Pacyfik. Zwraca uwagę usytuowanie Afryki
wokół okalających ją ze wszystkich stron oceanicznych dolin ryftowych, gdzie powstaje nowa skorupa oceaniczna rozprzestrzeniająca się obecnie w obie strony od osi doliny.

Mało tego, sama Afryka jest wyraźnie rozciągana i rozrywana – czego dowodem może być system rowów wschodnio-afrykańskich, będących zaczątkiem przyszłego oceanu. Także basen Morza Śródziemnego stanowi młodą strukturę powstałą z rozrywania. Tym samym ewidentne jest radialne rozrastanie się obszarów oceanicznych wokół Afryki, co zaprzecza modelowi przyjętemu przez teorię tektoniki płyt – tłumaczy dr Cwojdziński. Na powierzchni oceanów znajdują się tzw. plamy gorąca (hot spots). Są one wylotami rozgrzanej materii – zwanymi pióropuszami płaszcza (mantle plums) – wznoszącej się z płaszcza Ziemi. Stwierdzono, że odległości między plamami gorąca stopniowo się zwiększają, podczas gdy ich zakorzenienie w płaszczu Ziemi jest stabilne. Tego paradoksu nie da się wytłumaczyć inaczej niż teorią ekspansji Ziemi. Wraz z rozszerzaniem oceanów przybywa w nich wody. W ostatnich latach odkryto wiele smokersów – szczelin i otworów w dnie oceanicznym, którymi wypływa z wnętrza Ziemi gorąca i silnie zmineralizowana woda. Jest to
efekt procesów degazacji zachodzących we wnętrzu Ziemi. Prawie 58% objętości gazów wulkanicznych stanowi para wodna wydostająca się stamtąd.

Zmiany rozmiarów i równoczesny przyrost masy Ziemi miały wpływ na szybkość rotacji planety. Informacji o ruchu wirowym Ziemi udzielają koralowce. Badania rocznych, miesięcznych, a szczególnie dziennych, przyrostów korali, małży i stromatolitów pozwalają określić długość roku w dawnych epokach geologicznych. W kambrze – 500 mln lat temu – rok liczył 430 dni, w karbonie – 390 dni, a w jurze – 375 dni. Uczeni zwracają uwagę, że rotacja Ziemi była szybsza, ale czas jej obiegu wokół Słońca nie różnił się od obecnego. Było wprawdzie więcej dni w roku, ale doby były krótsze.

Idea ekspandującej Ziemi może stać się w nadchodzących latach jedną z szans polskiej geologii, a także Państwowego Instytutu Geologicznego, jako wiodącej placówki geologicznej w Polsce, ukierunkowaną na opracowywanie poszczególnych zagadnień związanych z ekspansją Ziemi, inicjowanie projektów naukowych także międzynarodowych, przygotowywanie publikacji – zaznacza dr Cwojdziński.

Jego zdaniem – z punktu widzenia zainteresowań polskiej geologii powinny to być następujące zagadnienia: nowy model ewolucji geologicznej obszaru Polski; stworzenie podstaw merytorycznych do nowego podejścia w badaniach zasobów Ziemi – w tym poszukiwań ropy i gazu ziemnego oraz rud metali; nowe podejście do badań ewolucji klimatu na rozszerzającej się Ziemi; reinterpretacja wyników badań paleomagnetycznych w kierunku dokumentowania rotacji bloków kontynentalnych i ich przemieszczeń; reinterpretacja wyników głębokich badań geofizycznych pod kątem weryfikacji odmiennego mechanizmu rozwoju skorupy i litosfery kontynentalnej na rozszerzającej się Ziemi. Teoria ekspansji Ziemi daje także nowe możliwości wyjaśnienia przyczyn trzęsień i poszukiwań metod ich skutecznego przewidywania. Rozwój teorii ekspansji Ziemi to możliwość weryfikacji i reinterpretacji danych z większości dziedzin geologii. To szansa na odrodzenie tej pięknej i pożytecznej nauki i umieszczenie jej w centrum zainteresowania opinii publicznej –
podkreślił dr Cwojdziński.

ANDRZEJ MARKERT