
Kaut kas interesants uz Zemes notika vēl krietni pirms cilvēku senāko priekšteču rašanās. Ja agrīnākās liecības par Homo ģints būtnēm ir no nepilnus trīs miljonus gadu senas pagātnes, tad šis notikums Zemi skāra pirms 10 miljoniem gadu. Kas tieši tas bija – nav zināms. Taču kaut kas notika, par ko liecina okeāna dzelmē atklāti feromangāna uzslāņojumi.
Austrālijas Nacionālās universitātes lektors Dominiks Kolls aizraujas ar lielajiem zinātnes jautājumiem – kuri elementi un kā veidoja Visumu? Viņš dzen pēdas no kosmosa ieradušamies liecībām arī uz Zemes, tostarp mūsu planētas nepieejamākajās vietās meklējot meteorītu un zvaigžņu materiāla pēdas.
Kolls tā sauktos zvaigžņu putekļus iepriekš medījis Antarktīdas sniegotajos plašumos. Nu laiks okeāna dzelmei – no piecu kilometru dziļuma, kur gaisma nekad neiespīd, izcelti feromangāna uzslāņojumi. Šie veidojumi aug gluži kā stalaktīti un stalagmīti alās – slāni pa slānim, tikai tūkstošiem reižu lēnāk. Ūdenī izšķīdušie minerāli lēnām sakopojas un sacietē, veidojot tādu kā garozu, kuras biezums reizēm pieaug vien par dažiem milimetriem miljons gadu laikā. Šī lēnā uzslāņošanās un noturība šos veidojumus padara par lieliskām ģeoloģiskajām vēstures grāmatām, kuru lappusēs ierakstīti arī Kolla meklētie zvaigžņu putekļi.
"Šo uzslāņojumu vecumu var noteikt ar radiometrisko datēšanu, izmantojot radioaktīvo berilija izotopu beriliju-10. Šis izotops nemitīgi tiek ražots atmosfēras augšējos slāņos, kad augstas enerģijas kosmiskais starojums saduras ar gaisa molekulām un sašķeļ mūsu gaisa galveno gāzu – slāpekļa un skābekļa – molekulas," par savu darbu Kolls raksta vietnē "The Conversation". Gan zvaigžņu materiāls, gan berilijs-10 nonāk Zemes okeānos un ar laiku – feromangāna uzslāņojumos.
Viens no lielākajiem šādiem uzslāņojuma paraugiem atklāts Klusā okeāna centrālajā daļā 1976. gadā. Desmitgadēm ilgi tas glabājies Hanoverē, Vācijā. Kolls salīdzina to ar koku gadskārtu gredzeniem – ja tiem vecumu var noteikt pēc gedzenu skaita, tad feromangāna uzslāņojumiem – pēc berilija-10 koncentrācijas slāņos. Jo senāki slāņi, jo mazāka koncentrācija, turklāt tā sarūk ļoti paredzami un vienmērīgi. Berilija-10 pussabrukšanas periods ir 1,39 miljoni gadu, kas nozīmē, ka šajā laikā puse no berilija-10 atomiem būs sabrukuši un kļuvuši par boru-10.
Kolls ar kolēģiem šo slaveno feromangāna paraugu, kas izcelts no kilometriem dziļas dzelmes, pētīja ar masspektrometrijas metodēm, lai noteiktu berilija-10 koncentrāciju dažādos parauga slāņos. Rezultāti liecināja, ka paraugs kopumā ir 20 miljonus gadu sens, bet 10 miljonu gadu laikā kļuvis vien par 3,5 centimetriem biezāks. Turklāt ap šo robežu – 10 miljoniem gadu – feromangāna paraugā konstatēts kas neparasts. Līdz šim brīdim berilija-10 koncentrācija saruka prognozējami, kā to paredz šī izotopa sabrukšanas temps. Taču tad sarukums apstājās, līdz atgriezās pie normas uzslāņojumos, kas ir 12 miljonus gadu seni.
"Tas ir dīvaini, jo radioaktīvā sabrukšana seko striktiem likumiem un ir nemainīga. Tas nozīmē, ka pirms 10 miljoniem gadu kaut kas nodrošināja papildu berilija-10 nonākšanu vidē," raksta Kolls.
Lai izslēgtu, ka šis rādītājs ir kļūda analīzē, viņa komanda vairākkārt no nulles veica parauga sagatavošanu un analīzi. Katru reizi ar tiem pašiem rezultātiem. Turklāt šī anomālija uzrādījās arī citā feromangāna paraugā, kas iegūts 3000 kilometrus tālāk no pirmā parauga atrašanas vietas. "Tas apliecināja, ka anomālija ir īsta notikuma sekas, ne lokāla neregularitāte."
Bet kādi tad ir skaidrojumi? Vairāki! Kurš ir pareizais – tas vēl jānoskaidro. Viens no tiem liecina, ka berilija-10 anomālijai varētu būt saistība ar okeānu straumēm. Tiek uzskatīts, ka pirms aptuveni 12 miljoniem gadu Antarktikas cirkumpolārā straume jeb Rietumvēju straume kļūva daudz intensīvāka, ietekmējot arī citu straumju plūsmu. Vai berilija-10 anomālija var būt zīme par to laiku, kad aizsākās mūsdienās eksistējošā okeāna plūsmu sistēma? Ja tā, tad berilijam-10 paraugos no dažādām pasaules vietām jābūt nevienmērīgā koncentrācijā. Daudz vairāk paraugu no visiem Zemes okeāniem un no vietām abās puslodēs ļautu atbildēt uz šo jautājumu.
Otrs scenārijs ir – Zemei tuvas pārnovas eksplozija, kas varētu uz laiku izraisīt būtisku kosmiskā starojuma intensitātes pieaugumu.
Trešā versija saistīta ar pavisam nesenu astrofiziķu darbu. Pērn tika nodemonstrēts, ka saskarsme ar blīvu starpzvaigžņu gāzu mākoni var sakompresēt heliosfēru jeb, vienkārši sakot, Saules ietekmes "burbuli", ko veido Saules magnetosfēra un nemitīgā Saules vēja plūsma. Šis "burbulis", kas ieskauj arī Saules sistēmas planētas, kalpo kā vairogs, kas pasargā mūs no starpzvaigžņu telpas starojuma. Gadījumā, ja tas uz laiku tiktu atspiests atpakaļ tuvāk Saulei par Zemes orbītu, tad mūsu planēta būtu pakļauta lielākam kosmiskā starojuma daudzumam, un atmosfērā daudz vairāk veidotos arī berilijs-10.
Visas minētās pagaidām ir tikai hipotēzes, un Kolls sola "turēt acis vaļā" un meklēt berilija-10 koncentrācijas anomāliju arī citos paraugos, lai atbildētu, kas tad notika uz Zemes pirms 10 miljoniem gadu.