Külső kozmikus hatás. Miért nem rögzítik?
Bolygónkat 12 000 és 24 000 évente egy külső kozmikus becsapódás éri, amely közvetlenül érinti a Föld magját. Ez a mag és a magma túlzott felmelegedését okozza, és globális katasztrófákat okoz a Földön. Mit tudunk a kozmikus becsapódások Naprendszerre gyakorolt hatásairól?
Az első tény.
Ez a hatás 12 000 évente ciklikusan éri a Naprendszert, és 24 000 évente erősebb. Ezt bizonyítják a negyedidőszaki üledékek geokronológiai vizsgálatai és a jégmagokban lévő vulkáni kitörések hamurétegeinek elemzései1, 2, 3 (1., 2. ábra).
1. ábra. Globális méretű kitörések 2013-tól Kr.u. 100 000 cal év BP-ig az ÉSZ 70˚ és a D 70˚ között. A sávok körülbelül 12 000 évenkénti intervallumokat jeleznek. Az ábrán a körök mérete megfelel a kitörés méretarányának. Érdekes megjegyezni, hogy a nagyobb piros körök katasztrofálisabb kitöréseket jeleznek, amelyek körülbelül 24 000 évenként történtek.
Forrás: Brown, S. K. et al. Characterisation of the Quaternary eruption record: analysis of the Large Magnitude Explosive Volcanic Eruptions (LaMEVE) database. J Appl. Volcanol. 3, 5 (2014) https://doi.org/10.1186/2191-5040-3-5
2. ábra. A vulkáni aktivitás skálája az elmúlt 40 000 évben a jégmagok adatai alapján
A vulkánkitörések számának kronológiája az események radiokarbonos kormeghatározásán alapul, és relatív változásként van kifejezve.
Forrás: Bryson, R. A. Late quaternary volcanic modulation of Milankovitch climate forcing. Theoretical and Applied Climatology 39, 115–125 (1989). https://doi.org/10.1007/bf00868307
A második tény. A hatás a Naprendszer összes bolygójára hatással van (a részletekért lásd: „A Naprendszer más bolygóinak változásai”).
A külső kozmikus hatás csak a bolygók magjaira hat, ami befolyásolja mind a bolygók mágneses tulajdonságait (lásd a „Föld mágneses terének változásai” című részt), mind a bolygók belsejében lévő magok helyzetét (lásd a „Magugrás” című részt). Ez megalapozza azt, hogy egy ilyen becsapódásnak hatalmas energiája van.
A fenti tényeket megfigyelve felmerül a kérdés: miért nem rögzítették eddig közvetlenül ezt a behatást?
Vegyük sorra az összes jelenleg ismert, a Föld bolygót az űrből érő fizikai behatást (gravitációs, elektromágneses, akusztikus, kozmikus sugárzás és sötét anyag), és vizsgáljuk meg, hogy ezek okozhatnak-e változásokat a Föld és más bolygók magjában 12 000 éves ciklusban.
1. forgatókönyv. Gravitációs kölcsönhatás
Tegyük fel, hogy a Naprendszer a világűrben utazva más objektumok által okozott gravitációs anomáliába kerül. Akkor magának a Napnak, az összes bolygónak és műholdjaiknak a pályája megváltozna, mivel a gravitációs kölcsönhatás a bolygók egészére hat. Vagyis a bolygó egészét mozdítaná el, nem csak a magját. De ez nem történik meg.
Egyes tudósok azt feltételezik, hogy a szomszédos bolygók vagy gázóriások, mint például a Jupiter, ahogy közelebb kerülnek a Földhöz, gravitációs terükkel befolyásolhatják a Föld magját, elmozdítva azt. Fontos azonban megjegyezni, hogy a magunkban feljegyzett változások nem annak elmozdulásával, hanem a mágneses tulajdonságainak változásával kezdődtek 1995-ben4 (3. ábra). Csak ezt követően, 1998-ban következett be a mag megugrása5.
3. ábra. Az északi mágneses pólus mozgásának sebessége (km/év). 1995-ben az északi mágneses pólus sodródási sebességének 3,5-szeresére, 15 km/évről 55 km/évre történő erőteljes felgyorsulását regisztrálták. Az elektromágneses mezőt a Föld magjában működő dinamómechanizmus hozza létre, ezért nyilvánvaló, hogy a mágneses mező változásai a magban bekövetkező változásokat jelzik.
NOAA északi mágneses pólus helyzetére vonatkozó adatok: https://www.ngdc.noaa.gov/geomag/data/poles/NP.xy
A tömegközéppont eltolódása már az 1995 óta az atommagban zajló folyamatok következménye volt. Tehát nem okozhatja nagy kozmikus objektumok gravitációs hatása. Ráadásul a bolygók közeledése a Naprendszerben csak néhány tízéves periodicitással történik. És így nem lehetnek a magban 12 000 évente egyszer bekövetkező katasztrofális változások okozói.
2. forgatókönyv. Sötét anyag
A sötét anyag jellemzője, hogy nem vesz részt az elektromágneses kölcsönhatásban6.
De részt vesz a gravitációs kölcsönhatásban, amelyet fentebb tárgyaltunk. Tehát általánosságban befolyásolná a csillagok és bolygók mozgását, nem csak a magjukét. A külső kozmikus hatást tehát nem okozhatja a sötét anyag.
3. forgatókönyv: elektromágneses kölcsönhatás. Pulzár
Tegyük fel, hogy a Naprendszerünket erős elektromágneses sugárzás éri, például egy pulzárból (4. ábra).
4. ábra. A pulzár művészi ábrázolása az ábrán. Két rádióhullámsugarat bocsát ki (lila színnel ábrázolva). Amikor a pulzár forog, a rádióhullámok úgy söpörnek végig a téren, mint egy világítótorony fényei. Forrás: NASA.
A pulzárok gyorsan forgó, erősen mágnesezett neutroncsillagok, amelyek hatalmas tömegű csillagok összeomlása által okozott szupernóva-robbanásokból születnek. A pulzárok a rádió-, optikai, röntgen- vagy gammasugárzás tartományában bocsátanak ki sugárzást, amely periodikus impulzusokként érkezik a Földre.
A pulzárok különböző energiájú, szűken fókuszált impulzusokat lövellnek ki. Nincsenek azonban olyan pulzárok, amelyek a Naprendszer galaxisban való mozgásának pályáján olyan egyedi periodicitásúak lennének, hogy a köztük lévő távolság 12 000 évnek feleljen meg, és minden második pulzár egy erősebb sugárzást lökne ki.
4. forgatókönyv. Elektromágneses kölcsönhatás. Szupernova-robbanás vagy napkitörés
Tételezzük fel, hogy a Napból a Föld felé erős elektromágneses sugárzást bocsát ki egy kitörés vagy egy szupernova-robbanásból származó elektromágneses impulzus a mélyűrben.
Ne feledjük azonban, hogy az elektromágneses sugárzást, például a röntgen- és gammasugarakat a légkör többnyire elnyeli (5. ábra).
5. ábra. A légkörben terjedő elektromágneses hullámok vázlata. Szerző: NASA
Kép forrása: https://en.wikipedia.org/wiki/Radio_astronomy#/media/File:Atmospheric_electromagnetic_opacity.svg
Az elektromágneses sugárzásnak csak két fajtája éri el a Föld felszínét: a látható és a radiofrekvenciás sugárzás, de ezek sem jutnak el a magba.
Így semmilyen külső forrásból érkező elektromágneses hullám nem tudná befolyásolni a bolygó magjának állapotát, mert egyszerűen nem hatolnak mélyen a Földbe.
5. forgatókönyv. Kozmikus sugárzás
Egy másik külső tényező, amely az űrből hat a bolygóra, a kozmikus sugárzás. Ezek nagy energiájú részecskék: protonok, atommagok, neutrínók, elektronok, amelyek a fénysebességhez közeli sebességgel mozognak. Ezek extragalaktikus, galaktikus és napfényes formában érkeznek.
Sok közülük a Föld mágneses mezejének hatására a pólusok felé térül el, és kering a Föld körül.
A kozmikus sugárzás töltött részecskéinek többi része szétszóródik a légkörben, másodlagos elemi részecskék fellegvárait okozva (6. ábra), amelyek közül néhány elérheti a Föld felszínét, de a magot nem.
6. ábra. A légkörbe 20 km magasságban becsapódó 1 TeV energiájú elsődleges protonból származó másodlagos elemi részecskék záporának számítógépes modellje. A tengerpart alul látható méretarányosan.
A másodlagos szubatomi részecskék (főként elektronok) zápora többszörös kaszkádreakciók révén jön létre a Föld légkörében. A zápor előidézője egy elsődleges részecske, amely az űrből a légkörbe jutott, és reakcióba lépett a levegő atomjaival.
7. ábra. A proton különböző részecskékre történő bomlási folyamatának és a másodlagos részecskék záporának vázlatos ábrázolása. Az ábrán a nyilak jelzik azokat a leányrészecskéket, amelyekre a protonok bomolhatnak. Ezek a részecskék a leptonoktól (pl. elektronok) a mezonokig és barionokig terjedhetnek
Csak kétféle részecskefajtáról ismert, hogy behatol a Föld felszíne alá: a müonokról és a neutrínókról. A müonok több száz méter mélyre hatolnak, mielőtt eltérülnének, lelassulnának és elektronra és neutrínóra bomlanának. A müonok nem érik el a Föld magját.
A neutrínók az egyetlen ismert, az űrből érkező részecskék, amelyek elérhetik a Föld magját. A nagy energiájú neutrínók nagy valószínűséggel becsapódnak a Föld belsejébe. Ugyanakkor az áramlásuk nem elég nagy ahhoz, hogy elegendő energiát juttassanak a Föld magjába ahhoz, hogy a megfigyelt változásokat okozzák.
Az alacsony energiájú neutrínók pedig általában anyaggal való kölcsönhatás nélkül haladnak át a Földön (8. ábra).
8. ábra. A neutrínók az ideális információhordozók az Univerzumban. (c) Irene Tamborra
Összefoglalva. A különböző ismert fizikai hatások forgatókönyveinek elemzései azt mutatják, hogy egyikük - gravitációs, elektromágneses, akusztikus, kozmikus sugárzás vagy sötét anyag - sem képes közvetlenül a bolygó magjára hatni és a Naprendszerben megfigyelhető ciklikus változásokat okozni.
Jelenleg vannak közvetett jeleink a kozmikus hatásra, de ennek méréséhez eszközökre van szükség. Analógiaként a betegségek okát mikroszinten kereshetjük: nem mindig találjuk meg, mert nem ismerjük az összes létező vírust és gombát. Ez azt jelenti, hogy mikroszinten kell tovább kutatni a betegségek okának megtalálása érdekében.
A jelenlegi helyzetet úgy lehet leírni, mint egy globális járványt a naprendszerünkben, ahol minden bolygó ki van téve a külső kozmikus hatásoknak. Még a gázóriásokon is megfigyelhetők változások, ahol folyamatosan nukleáris reakciók zajlanak. Ez jelentősen leszűkíti a külső kozmikus hatások forrásainak megértéséhez szükséges vizsgálati területet, és rámutat arra, hogy a mikrokozmosz szintjén kell vizsgálódni.
Itt egy másfajta fizikával találkozunk, amelynek hipotézisét lásd a „Mi a kozmikus befolyás” című fejezetben. Ha a tudósok közvetlen méréseket tudnának végezni az atommagban, akkor az atomreaktorban végzett dózisméréshez hasonló kizárásos módszert alkalmaznának. Nekünk azonban nincs közvetlen hozzáférésünk az atommaghoz. Ezért jelenleg a neutronmagból származó neutrínóáramlás további információkat szolgáltathatna a magban zajló folyamatokról.
A Földön bekövetkező katasztrofális események megelőzése érdekében szükséges, hogy az emberiség legjobb elméi egyesüljenek, és megteremtsék a szükséges feltételeket e nehéz feladat megoldásához - bolygónk tanulmányozásához és védelméhez a külső kozmikus behatásoktól.
A hivatkozások listája:
Arushanov, M. L. (2023).Dinamika klimata. Kosmicheskie faktory[Climate dynamics. Cosmic factors]. Hamburg: LAMBERT Academic Publishing. (p. 33).
Brown, S. K. et al. (2014). Characterisation of the Quaternary eruption record: Analysis of the Large Magnitude Explosive Volcanic Eruptions (LaMEVE) database.Journal of Applied Volcanology, 3, 5. https://doi.org/10.1186/2191-5040-3-5
Bryson, R. A. (1989). Late quaternary volcanic modulation of Milankovitch climate forcing.Theoretical and Applied Climatology 39, 115–125. https://doi.org/10.1007/bf00868307
Viterito, A. (2022). 1995: An important inflection point in recent geophysical history.International Journal of Environmental Sciences & Natural Resources, 29,556271. https://doi.org/10.19080/ijesnr.2022.29.556271
Barkin, Yu. V., & Smolkov, G. Ya. (2013).Skachkoobraznye izmeneniya trendov geodinamicheskikh i geofizicheskikh yavleniy v 1997-1998 gg. [Jump-like changes in trends of geodynamic and geophysical phenomena in 1997-1998]. Proceedings of the All-Russian Conference on Solar-Terrestrial Physics Dedicated to the 100th Anniversary of the Birth of Corresponding Member of the Russian Academy of Sciences V. E. Stepanov (pp. 16–21, September 2013, Irkutsk). Irkutsk, Russia.
Bertone, G. & Hooper, D. (2018). History of dark matter.Reviews of Modern Physics, 90 (4), 045002. https://doi.org/10.1103/RevModPhys.90.045002
Hozzászólni