Influența cosmică externă: De ce nu este detectată?

La fiecare 12.000 și 24.000 de ani, planeta noastră este supusă unei influențe cosmice externe care afectează direct nucleul Pământului. Ca urmare, are loc o încălzire excesivă a nucleului și a magmei, ceea ce duce la catastrofe globale pe Pământ. Ce se știe despre impactul influenței cosmice asupra sistemului solar?

Fapt #1. Influența cosmică respectivă intră ciclic în Sistemul solar la fiecare 12.000 de ani, și cu un impact mai puternic la fiecare 24.000 de ani. Fapt indicat de studiile geocronologice ale sedimentelor cuaternare și de analiza straturilor de cenușă vulcanică din carote de gheață^{1, 2, 3}  (Figura 1, 2). 

Figura 1. Erupții globale din 2013 d.Hr. până la 100.000 de ani cal. BP între 70˚N și 70˚S. Barele marchează intervale de aproximativ la fiecare 12.000 de ani. Dimensiunea cercurilor de pe diagramă reprezintă scara erupției. Observați că cercurile roșii mai mari indică erupții mai catastrofale, care au avut loc aproximativ la fiecare 24.000 de ani.

Sursa: Brown, S.K., Crosweller, H.S., Sparks, R.S.J. 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

Figura 2. Scara activității vulcanice din ultimii 40.000 de ani, conform datelor din carota de gheață.

Cronologia erupțiilor vulcanice, bazată pe datarea cu radiocarbon a evenimentelor și exprimată ca variație relativă.

Sursa: 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

Fapt #2. Această influență cosmică afectează toate planetele din sistemul solar (pentru mai multe detalii, consultați secțiunea „Schimbări pe alte planete din Sistemul solar”).

Fapt #3. Influența cosmică externă afectează doar nucleele planetelor, ceea ce se reflectă atât asupra proprietăților magnetice ale acestora (a se vedea secțiunea „Modificări ale câmpului magnetic al Pământului”), cât și asupra poziției nucleelor în interiorul planetelor (a se vedea secțiunea „Saltul nucleului”). Acest lucru oferă motive pentru a afirma că o astfel de influență posedă o energie extraordinară.

Observând toate faptele enumerate, se pune întrebarea: de ce nu a fost încă detectată direct această influență? 

Să luăm în considerare secvențial toate influențele cosmice fizice cunoscute asupra planetei Pământ (influența gravitațională, electromagnetică, acustică, a razelor cosmice și a materiei întunecate) și să răspundem dacă acestea pot provoca modificări în nucleul Pământului și în nucleele altor planete în mod ciclic la fiecare 12.000 de ani.

Scenariul 1: Interacțiunea gravitațională

Să presupunem că, în timp ce sistemul solar călătorește prin spațiu, întâlnește o anomalie gravitațională cauzată de alte obiecte cerești. În acest caz, traiectoriile Soarelui însuși, ale tuturor planetelor și ale sateliților acestora ar fi modificate, deoarece interacțiunea gravitațională afectează planetele ca întreg. Cu alte cuvinte, aceasta ar deplasa întreaga planetă, nu doar nucleul acesteia. Totuși, acest lucru nu se întâmplă.

Unii oameni de știință speculează că planetele vecine sau giganții gazoși, cum ar fi Jupiter, apropiindu-se de Pământ, ar putea influența nucleul Pământului prin câmpurile lor gravitaționale, determinând deplasarea acestuia. Dar este important de reținut că schimbările înregistrate în nucleul nostru nu au început cu deplasarea acestuia, ci cu modificări ale proprietăților sale magnetice în 1995⁴  (Figura 3). Abia după aceea, în 1998, a avut loc saltul nucleului⁵ .

Figura 3. Viteza polului nord magnetic (km/an). În 1995, s-a înregistrat o accelerare bruscă a vitezei de deplasare a Polului Nord Magnetic, care a crescut de la 15 km pe an la 55 km pe an, adică de 3,5 ori mai repede. Câmpul electromagnetic este generat de mecanismul dinamo din nucleul Pământului, astfel încât este evident că schimbările în câmpul magnetic indică schimbări în nucleu.

Sursă: NOAA north magnetic pole location data https://www.ngdc.noaa.gov/geomag/data/poles/NP.xy

Deplasarea centrului de masă al Pământului a fost deja o consecință a proceselor care au avut loc în nucleu încă din 1995. Prin urmare, influența gravitațională a obiectelor cosmice mari nu poate fi cauza. În plus, apropierile planetare din sistemul solar au loc cu o periodicitate de doar câteva decenii. Prin urmare, acestea nu pot fi cauza schimbărilor catastrofale din nucleu la fiecare 12.000 de ani.

Scenariul 2: Materia întunecata

O caracteristică a materiei întunecate este că nu participă la interacțiunea electromagnetică⁶ . 

Cu toate acestea, aceasta participă la interacțiunea gravitațională, după cum s-a menționat mai sus, ceea ce înseamnă că ar afecta mișcarea stelelor și a planetelor în ansamblu, nu doar a nucleelor acestora. Prin urmare, influența cosmică externă nu poate fi atribuită materiei întunecate.

Scenariul 3: Interacțiunea electromagnetică. Pulsar

Să presupunem că sistemul nostru solar a întâlnit radiații electromagnetice puternice, de exemplu, provenite de la un pulsar (Figura 4).

Figura 4. O reprezentare artistică a unui pulsar. Acesta emite două fascicule de unde radio (reprezentate în mov). Pe măsură ce un pulsar se rotește, aceste unde radio străbat spațiul ca niște faruri. Sursă: NASA.

Un pulsar este o stea neutronică cu rotație rapidă, puternic magnetizată, născută în urma unei explozii de supernovă, cauzată de colapsul unor stele masive. Pulsarii emit radiații în lungimi de undă radio, lumină vizibilă, raze X sau raze gamma, care ajung pe Pământ sub forma unor impulsuri periodice. 

Pulsarii emit impulsuri cu focalizare îngustă de diferite energii. Cu toate acestea, de-a lungul traiectoriei sistemului solar în galaxie, nu există pulsari cu o periodicitate atât de unică încât să existe o distanță între ei de exact 12.000 de ani, iar fiecare al doilea pulsar să emită un puls mai puternic.

Scenariul 4: Interacțiunea electromagnetică. Explozia unei supernove sau o erupție solară  

Să presupunem că, în urma unei erupții solare, o puternică explozie de radiații electromagnetice a fost îndreptată spre Pământ sau că un impuls electromagnetic a venit de la o explozie de supernovă din spațiu.

Cu toate acestea, să ne amintim că radiațiile electromagnetice, cum ar fi razele X și radiațiile gamma, sunt în mare parte absorbite de atmosferă (a se vedea Figura 5).

Figura 5. Diagramă care ilustrează trecerea undelor electromagnetice prin atmosferă. Autor: NASA. Sursa imaginii: https://en.wikipedia.org/wiki/Radio_astronomy#/media/File:Atmospheric_electromagnetic_opacity.svg

Doar două tipuri de radiații electromagnetice pot ajunge la suprafața Pământului: undele vizibile și undele radio, dar nici acestea nu ajung la nucleu.

Astfel, nicio undă electromagnetică provenită dintr-o sursă externă nu ar putea afecta starea nucleului planetei, deoarece pur și simplu nu pătrunde adânc în Pământ.

Scenariul 5: Razele cosmice

Un alt factor extern care afectează planeta din spațiul cosmic este reprezentat de razele cosmice. Acestea sunt particule de mare energie: protoni, nuclee atomice, neutrini, electroni, care se deplasează cu viteze apropiate de viteza luminii. Ele pot fi extragalactice, galactice și solare.

Multe dintre ele, sub influența câmpului magnetic al Pământului, sunt deviate spre poli, făcând ocolul Pământului.

Partea rămasă a particulelor încărcate de raze cosmice este dispersată în atmosferă, determinând formarea de particule elementare secundare (Figura 6). Unele dintre acestea pot ajunge la suprafața Pământului, dar nu și în nucleul acestuia.

Figura 6. Model computerizat al unei ploi de particule elementare secundare generate de un proton primar de 1TeV care lovește atmosfera la 20 km deasupra Pământului. Linia de coastă este reprezentată în partea de jos la scară.

O ploaie de particule subatomice secundare (predominant electroni) se formează ca urmare a multiplelor reacții în cascadă în atmosfera terestră. Progenitoarea ploii este o particulă primară din spațiu care interacționează cu nucleele atomilor de aer la intrarea în atmosferă.

Figura 7. Reprezentarea schematică a procesului de dezintegrare a protonului în diferite particule și formarea unei ploi de particule secundare. Diagrama indică prin săgeți particulele fiice în care se pot dezintegra protonii. Aceste particule pot varia de la leptoni (cum ar fi electronii) la mezoni și barioni.

Se știe că doar două tipuri de particule pătrund sub suprafața Pământului: miuoni și neutrini. Miuonii pătrund la sute de metri adâncime înainte de a fi deviați, încetiniți și dezintegrați într-un electron și un neutrino. Cu toate acestea, miuonii nu ajung la nucleul Pământului.

Neutrinii sunt singurele particule cunoscute din spațiu care pot ajunge la nucleul Pământului. Neutrinii de înaltă energie au o probabilitate mare de a interacționa cu interiorul Pământului. Cu toate acestea, fluxul lor nu este suficient de mare pentru a transfera suficientă energie către nucleul Pământului astfel încât să provoace schimbări observabile.

Neutrinii de joasă energie trec de obicei prin Pământ fără a interacționa cu materia (figura 8).

Figura 8. Neutrinii - purtătorii perfecți de informație în Univers. (Sursa imaginii) Irene Tamborra

Să rezumăm. Analiza scenariilor diverselor fenomene fizice cunoscute indică faptul că niciunul dintre ele — gravitațional, electromagnetic, acustic, raze cosmice sau materie întunecată — nu poate avea un impact direct asupra nucleului planetei și nu poate provoca schimbările ciclice observate în tot sistemul solar.

În prezent, dispunem de dovezi indirecte ale influenței cosmice, dar este nevoie de echipamente pentru măsurarea acesteia. Ca o analogie, gândiți-vă la căutarea cauzei unei boli la nivel microscopic: nu o putem găsi întotdeauna, deoarece nu cunoaștem toți virușii și ciupercile existente. Acest lucru implică necesitatea de a continua căutarea la nivel micro pentru a găsi cauza bolilor.

Situația actuală poate fi descrisă ca o pandemie globală în sistemul nostru solar, unde toate planetele sunt supuse influenței cosmice externe. Schimbări sunt observate chiar și pe giganții gazoși, unde au loc în mod constant reacții nucleare. Fapt care restrânge semnificativ aria de căutare pentru înțelegerea surselor influenței cosmice externe, indicând necesitatea cercetării la nivel microcosmic. 

Aici, întâlnim un alt tip de fizică, a cărei ipoteză poate fi văzută în secțiunea „Ce este influența cosmică”. Dacă oamenii de știință ar putea efectua măsurători directe în nucleu, ei ar folosi o metodă de excludere similară monitorizării dozelor într-un reactor nuclear. Cu toate acestea, nu avem acces direct la nucleu. Prin urmare, în momentul de față, fluxul de neutrini din nucleul neutronic ar putea furniza informații suplimentare despre procesele care au loc în nucleu. 

Pentru a preveni evenimentele catastrofale de pe Pământ, trebuie să se unească cele mai bune minți ale omenirii și trebuie create condițiile necesare pentru a rezolva această sarcină complexă — studierea și protejarea Pământului de influența cosmică externă.

Referințe:

1. Arushanov, M. L. (2023).Dinamika klimata. Kosmicheskie faktory [Dinamica climei. Factori cosmici]. Hamburg: LAMBERT Academic Publishing. (p. 33).

2. 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. [Caracterizarea înregistrării erupțiilor cuaternare: Analiza bazei de date „Erupții vulcanice explozive de mare magnitudine” (LaMEVE).Jurnal de vulcanologie aplicată] https://doi.org/10.1186/2191-5040-3-5

3. Bryson, R. A. (1989). Late quaternary volcanic modulation of Milankovitch climate forcing.Theoretical and Applied Climatology 39, 115–125 [Modularea vulcanică din cuaternar târziu a forțării climatice Milankovitch.Climatologie teoretică și aplicată.] https://doi.org/10.1007/bf00868307

4. Viterito, A. (2022). 1995: An important inflection point in recent geophysical history.International Journal of Environmental Sciences & Natural Resources, 29,556271. [Un punct de inflexiune important în istoria geofizică recentă.Revista internațională de științe ale mediului și resurse naturale] https://doi.org/10.19080/ijesnr.2022.29.556271

5. Barkin, Yu. V., & Smolkov, G. Ya. (2013).Skachkoobraznye izmeneniya trendov geodinamicheskikh i geofizicheskikh yavleniy v 1997-1998 gg. [Schimbări de tip salt în tendințele fenomenelor geodinamice și geofizice în anii 1997-1998]. Actele Conferinței naționale ruse de fizică solară și terestră dedicată celei de-a 100-a aniversări a nașterii membrului corespondent al Academiei de Științe a Rusiei V. E. Stepanov (p. 16–21, September 2013, Irkutsk). Irkutsk, Russia.

6. Bertone, G. & Hooper, D. (2018). History of dark matter.Reviews of Modern Physics, 90(4), 045002. [Istoria materiei întunecate.Recenzii de Fizică modernă] https://doi.org/10.1103/RevModPhys.90.045002