Η Γη έχει στα αλήθεια παλμό;

Ο παλμός

Ο παλμός της Γης είναι κεντρικό θέμα στην εκστρατεία της Yara της οποίας φιλοδοξία είναι η Ανάπτυξη ενός διατροφικού μέλλοντος με θετικό περιβαλλοντικό αντίκτυπο. Προκειμένου να εμβαθύνει στην επιστημονική κατανόηση του παλμού, η Yara απευθύνθηκε στον Lars Eivind Augland, επίκουρο καθηγητή στο Τμήμα Γεωεπιστημών του Πανεπιστημίου του Όσλο. Αντικείμενο του Augland είναι η γεωχρονολόγηση. Ο καθηγητής μελετά και τοποθετεί χρονικά στον γεωλογικό χρόνο διάφορα γεγονότα, από τη διαμόρφωση των ηπείρων μέχρι την προοδευτική αλλαγή του κλίματος.

Το φαινόμενο του παλμού της Γης κάθε 26 δευτερόλεπτα εντυπωσιάζει και συναρπάζει τον Augland.

– «Όντως, μπορούμε να πούμε ότι πρόκειται για ένα είδος παλμού. Ο φλοιός της Γης δονείται με τακτικό ρυθμό. Οι δονήσεις όμως είναι τόσο μικρές που δεν αποτελούν απειλή για τους ανθρώπους όπως οι πραγματικοί σεισμοί».

Ο Augland εξηγεί ότι κάθε 26 δευτερόλεπτα, ο παλμός της Γης καταγράφεται από τους σεισμογραφικούς σταθμούς ανά τον κόσμο. Τα σεισμικά σήματα γίνονται περισσότερο αισθητά στη Δυτική Αφρική, τη Βόρειο Αμερική και την Ευρώπη. Ο παλμός είναι ένα από τα λιγοστά σήματα που παράγονται σε τακτική βάση, με σαφήνεια και ακρίβεια. Η αιτία δεν έχει διευκρινιστεί πλήρως, ωστόσο υπάρχουν διάφορες πιθανές ερμηνείες που σχετίζονται με τα κύματα στους ωκεανούς, τα ηφαίστεια, καθώς και τη συσσώρευση και την εκτόνωση πίεσης μέσα σε ρωγμές γεμάτες νερό σε ιζηματογενή στρώματα κάτω από τον θαλάσσιο πυθμένα.

– «Αρχικά, η εξήγηση που είχε δοθεί για τους μικρο-σεισμούς ή τον παλμό που γίνεται αισθητός κάθε 26 δευτερόλεπτα είναι η δραστηριότητα των κυμάτων στον Κόλπο της Γουινέας στη Δυτική Αφρική. Ως πιθανές αιτίες έχουν αναφερθεί οι ειδικές συνθήκες βάθους, η γεωμετρία του ωκεάνιου πυθμένα και η ακτή. Τα κύματα χτυπούν και δημιουργούν αντήχηση στον θαλάσσιο πυθμένα. Στη συνέχεια είναι δυνατόν να διαδοθούν ως σεισμικά κύματα στον φλοιό της Γης» διευκρινίζει ο Augland.

Συνεχίζει λέγοντας ότι η ηφαιστειακή δραστηριότητα έχει αναφερθεί ως μία ακόμη πιθανή ερμηνεία, ωστόσο δεν έχουν βρεθεί ίχνη ενεργών ηφαιστείων στη θάλασσα της περιοχής.

– «Μια τρίτη εξήγηση δίνεται στην πιο πρόσφατη μελέτη που δημοσιεύθηκε στο διεθνούς κύρους περιοδικό Earth and Planetary Science Letters, όπου αναφέρεται ότι αιτία των δονήσεων είναι το υγρό που ρέει διαμέσου δικτύων ρηγμάτων μορφοκλασματικής κατανομής σε ιζήματα κάτω από τον θαλάσσιο πυθμένα» προσθέτει ο Augland.

Ο τακτικός ρυθμός του παλμού μπορεί να οφείλεται στις ειδικές συνθήκες που επικρατούν στον θαλάσσιο πυθμένα του Κόλπου της Γουινέας, ο οποίος αποτελείται από πλούσια σε νερό ιζηματογενή στρώματα που βρίσκονται υπό πίεση. Λόγω του φορτίου των ιζημάτων από τον Ποταμό Νίγηρα, η πίεση του νερού αυξάνεται κάτω από τον θαλάσσιο πυθμένα. Οι διαφορές πίεσης οδηγούν σε ροές υδάτων στις ρωγμές του θαλάσσιου πυθμένα, δίκην υδραυλικής αντλίας, όπου η πίεση αυξάνεται μέχρι έναν συγκεκριμένο βαθμό προτού εκτιναχθεί σαν σκανδάλη. Ο τακτικός ρυθμός της συσσώρευσης και της εκτόνωσης της πίεσης είναι η αιτία παραγωγής δονήσεων που καταγράφονται ως παλμός στους σεισμογράφους ανά τον κόσμο. Η διαφορά πίεσης εντείνεται από τη δραστηριότητα των κυμάτων στον Κόλπο της Γουινέας.

– «Υπό αυτή την έννοια, η νέα μελέτη συγκεράζει προηγούμενες ερμηνείες για τη δραστηριότητα και τις κινήσεις των κυμάτων στο ανώτερο τμήμα του φλοιού της Γης» καταλήγει ο Augland.

Ο Augland τονίζει ότι καμία από τις τρεις εξηγήσεις δεν έχει ελεγχθεί επαρκώς. Κάτι τέτοιο θα απαιτούσε εμβριθείς υποθαλάσσιες έρευνες σε συγκεκριμένες περιοχές του Κόλπου της Γουινέας, καθώς και μετρήσεις προκειμένου να εντοπιστεί η επακριβής πηγή των σεισμών.

Μια ανακάλυψη που μας έρχεται από τη δεκαετία του '60

Η ανακάλυψη ότι η Γη έχει παλμό κάθε 26 δευτερόλεπτα χρονολογείται από τις αρχές της δεκαετίας του 1960. Η πρώτη καταγραφή έγινε από τον Αμερικανό σεισμολόγο Jack Oliver, ο οποίος, μεταξύ άλλων, συνέβαλε σημαντικά στην ανάπτυξη της θεωρίας των τεκτονικών πλακών και ασχολήθηκε με την καταγραφή δεδομένων για τις εκρήξεις ατομικών βομβών με τη βοήθεια των σεισμικών κυμάτων. Έκτοτε, οι επιστήμονες συγκέντρωσαν αρκετά στοιχεία που πιστοποιούν ότι οι τακτικές δονήσεις εξακολουθούν να συμβαίνουν πέραν της πρώτης καταγραφής και δημιουργούν ένα είδος ρυθμικού παλμού.

– «Είναι αξιοσημείωτο το γεγονός ότι αυτές οι δονήσεις συμβαίνουν με τέτοια ρυθμικότητα εδώ και τόσο πολλές δεκαετίες. Πρόκειται για ένα ακόμη παροδικό φαινόμενο σε γεωλογικό πλαίσιο. Εάν πάμε πίσω μερικές χιλιάδες χρόνια, η στάθμη της θάλασσας ήταν διαφορετική. Η τελευταία εποχή των παγετώνων, η οποία έληξε πριν από περίπου 10.000 χρόνια, οδήγησε σε μείζονες αλλαγές στη στάθμη της θάλασσας όταν έλιωσαν οι πάγοι στη στεριά. Τέτοιες αλλαγές στη στάθμη της θάλασσας μάλλον παίζουν τον ρόλο τους» επισημαίνει ο Augland.

Πολλοί «παλμοί»

Σύμφωνα με τον Augland, η Γη έχει πολλούς παλμούς. Ένας από αυτούς είναι ο βραχύς παλμός που παρατηρείται κάθε 26 δευτερόλεπτα, ενώ άλλοι παρατεταμένοι παλμοί είναι αυτοί που ελέγχονται από αστρονομικές παραμέτρους και την ηλιακή ακτινοβολία.

– «Πρέπει να προσέχουμε τις παραλλαγές στην τροχιά της Γης γύρω από τον Ήλιο και την κλίση του άξονα της Γης, που ορίζουν τους λεγόμενους κύκλους Milankovitch. Αυτοί οι παλμοί με διαφορετικές προβλέψιμες περιοδικότητες από 10.000 έως 400.000 χρόνια χρησιμοποιούνται ενεργά για τη μελέτη του κλίματος. Άλλοι παλμοί που έχουν προταθεί, αλλά παραμένουν προς το παρόν σε θεωρητικό επίπεδο, συνδέονται με την ανταλλαγή θερμότητας ανάμεσα στον μανδύα της Γης και στον φλοιό της που θα μπορούσε να οδηγήσει στη δημιουργία υπερηφαιστείων, με τη διαμόρφωση των ηπείρων, καθώς και με τους κύκλους τεκτονικών πλακών που επηρεάζουν το κλίμα απορροφώντας ή απελευθερώνοντας CO₂ στην ατμόσφαιρα. Αυτοί οι κύκλοι έχουν παλμούς δεκάδων έως και εκατοντάδων εκατομμυρίων ετών» εξηγεί ο Augland.

– «Όταν πρωτοδιάβασα για το φαινόμενο [του παλμού των 26 δευτερολέπτων], μου κέντρισε αμέσως το ενδιαφέρον επειδή μέρος της δουλειάς μου είναι η προσπάθεια να κατανοήσω μερικούς από αυτούς τους άλλους κύκλους προκειμένου να βγάλω κάποιο συμπέρασμα σχετικά με την ιστορία της Γης. Προφανώς, είναι συναρπαστικό το γεγονός ότι έχουμε τακτικές και προβλέψιμες διαδικασίες τοπικά που γίνονται αισθητές σε όλη την υδρόγειο. Αυτός ο παλμός μπορεί να μην μας λέει κάτι σχετικά με τις μείζονες διαδικασίες στη Γη και τις συνθήκες ζωής, έχει όμως ενδιαφέρον επειδή καταδεικνύει πώς ο κόσμος είναι συνδεδεμένος. Εκτός αυτού υπάρχει κάτι μυστηριώδες στην ανακάλυψη δυσερμήνευτων φαινομένων και στο γεγονός ότι ακόμη και μετά από 50 χρόνια μελετών δεν γνωρίζουμε επακριβώς την προέλευσή του».

Πηγές

Chen, Y., Xie, J. and Ni, S., 2022. Generation mechanism of the 26 s and 28 s tremors in the Gulf of Guinea from statistical analysis of magnitudes and event intervals. Earth and Planetary Science Letters, 578, p.117334.

Lantink, M.L., Davies, J.H., Ovtcharova, M. and Hilgen, F.J., 2022. Milankovitch cycles in banded iron formations constrain the Earth–Moon system 2.46 billion years ago. Proceedings of the National Academy of Sciences, 119(40), p.e2117146119.

Meyers, S.R. and Malinverno, A., 2018. Proterozoic Milankovitch cycles and the history of the solar system. Proceedings of the National Academy of Sciences, 115(25), pp.6363-6368.

Michael R. Rampino, Ken Caldeira & Yuhong Zhuc, 2021: «A pulse of the Earth: A 27.5-Myr underlying cycle in coordinated geological events over the last 260 Myr», Geoscience Frontiers.

Müller, R.D. and Dutkiewicz, A., 2018. Oceanic crustal carbon cycle drives 26-million-year atmospheric carbon dioxide periodicities. Science advances, 4(2), p.eaaq0500.

Oliver, J., 1963. Additional evidence relating to «a worldwide storm of microseisms with periods of about 27 seconds». Bulletin of the Seismological Society of America, 53(3), pp.681-685.

Shapiro, N.M., Ritzwoller, M.H. and Bensen, G.D., 2006. Source location of the 26 sec microseism from cross‐correlations of ambient seismic noise. Geophysical research letters, 33(18).

Wu, Y., Fang, X., Jiang, L., Song, B., Han, B., Li, M. and Ji, J., 2022. Very long-term periodicity of episodic zircon production and Earth system evolution. Earth-Science Reviews, p.104164.