ARTICOL VECHI

Vine Vremea sa repostezi aici un articol publicat intr-un numar treut al Revistei Neuma. La un inceput de an. E nu doar actual. E peren. Ecco:

VIAŢA CA EFECT AL INTELIGENŢEI NATURII

Într-un dialog pe o reţea de socializare apăruse ideea că o colecţie de filme Sci-Fi ar fi conţinut o fractură logică. Nu am intenţia să continui discuţia în sfera rostului logicii în contextul ficţiunii, al fantasticului al verosimilului în naratologie, nici a confuziei de bună credinţă care se mai face uneori între realism, verosimilitate şi logică. Ci plec de la observaţia de bun simţ a cuiva că o planetă planetă care e sediul unor personaje umane implicate în acţiune trebuie să aibă oxigen în atmosferă.

Dar să analizăm condiţia asta alături de altele cerute de planetele care suportă viaţă inteligentă. Deocamdată nu cunoaştem decât una. A treia dela Soare din sistemul olar care ne înconjoară. Atmosfera acesteia a fost întotdeauna cum e acum? Deloc. Soarele însuşi e o stea relativ tânără. Cum vârsta universului accesibil e evaluată, în funcţie de metoda de evaluare, între 15 şi 20 miliarde de ai, iar cea mai recentă evaluare, datând din 2009, ar fi de 13.75 ± 0.17 miliarde de ani. Sistemul solar s-a format prin colapsarea grafitaţională a unui nor de particule. 99% din masa acestora, constituită din hitrogen şi heli, a format steaua centrală. Soarele. Conservarea momentului cinetic a determinat rotirea restului de masă, care, coroborată cu concentrarea gravitaţională, a determinat formarea planetelor. Vârsta soarelui e evaluată la 4.60 miliarde de ani. Structura sistemului solar are mai multe zone. Planetele interioare, sau telurice – Mercur, Venus, Terra şi Marte -, consituite din roci şi metale, plantetele gigante gazoase – Jupiter, Saturn, Uranus şi Neptun, centrua de asteroizi, corpuri constituite tot din roci şi metale, centura Kuiper, dincolo de Neptun. Cercetări contemporane (din 2016) au stabilit dovezi indirecte care ar dovedi existenţa une planete dincolo de orbita lui Neptun. Pluto, tot dincolo de Neptun, ar fi o planetă pitică.

Orbitele corpurilor circumsolare – planete, asteroizi, comete – sunt aproape coplanare. Structură care e consecinţa orbitării consecutive conservării momentului cinetic. Concentrareagravitaţională a masei solare a ridica temperatura şi presiunea din centrul soarelui până la amorsarea fuziunii termonucleare, sursa majora de energie a întregului sistem solar. Vârsta Soarelui a putut fi evaluată pe baza raportului Hidrogen/Heliu, stabilit spectroscopic. Înainte de a trece la considerarea datelor dinamicii planetei pe care o locuim, două vorbe despre viaţa Soarelui. Am văzut că acesta e o stea tânără, raportată la vârsta universului accesibil cercetării. Stele din primele generaţii conţin şi elemente grele, create succesiv prin trepte de fuziune în stele gigante, împrăştierea în spaţiu prin explozia acestora şi aglomerarea lor gravitaţională. În seria stelară Soarele face parte din clasa G2. Deci mijlocie ca strălucire. De fapt o pitică galbenă. Dimensiunea Soarelui e stabilită de echilibrul între presiunea radiativă a energiei de fuziune şi presiunea spre interior a forţei gravitaţionale.

Odată cu epuizarea treptată a combustibilului nuclear. echilibrul hidrostatic al perioadei relativ staţionare se va modifica. După aproximativ 5 miliarde de ani, straturile exterioare ale masei solare se vor extinde, înghiţind orbitele lui mercur şi Venus. Zona locuibilă va trece de la Pământ la Marte (chiar dacă celelalte condiţii a existenţei vieţii vor lipsi. După un stagiu intermediar, ca gigantă roşie, Soarele va deveni, prin nucleul său, o pitică albă. Ultimul stadiu al existenţei sale ca stea.

Pământul e singura planetă interioară care are un câmp magnetic propriu. Generat de partea centrală a nucleului său, aflată în stare lichidă. Rotaţia acestei mase lichide ionizate, generează câmpul magnetic planetar. Acesta împiedică disiparea, în spaţiul interplanetar, a particulelor din stratul exterior, foarte rarefiat, al atmosferei terestre. Deşi Venus nu are câmp magnetic, atmosferea sa are o densitate îndeajuns de mare şi conţine o cantitate îndeajuns de mare de gaze generatoare de efect de seră, încât temperatura la suprafaţa planetei să fie 4-500oC. deci viaţa, aşa cum o cunoaştem, este imposibilă. Cât priveşte Mercur, acesta are o atmosferă extrem de rarefiată, iar intensitatea vântului solar la suprafaţa lui exclude viaţa. Atmosfera lui Marte e compusă in cea mai mare parte din CO2 , cu presiunea de aproximativ 0.6 din cea terestră la suprafaţă. Distanţa faţă de soare fiind 1.52 UA (UA e distanţa medie Pământ-Soare), iarăşi incompatibilă cu viaţa pe model pământesc. Despre planetele exterioare, gigante gazoase şi gheţuri, nu poate fi vorba.

În ce priveşte vârsta Pământului, primele evaluări au fost făcute de William thomson cunoscut ca Lord Kelvin, în 1844. Pe baza unui model simplificat, pornind de la o sferă lichidă şi calculând timpul de răcire până la epoca actuală. Rezultatele au fost infirmate de alte abordări ştiinţifice. Însuşi Charles Darwin a făcut evaluări pe baza evoluţiei speciilor, dar şi valoarea propusă de el a fost ulterior contrazisă. Diferite roci provenite din straturi e foarte mare vechime au fost supse măsurărorilor radiometrice. Trebuie să precizăm că cea baztă pe C14 nu e singura. Mai există cel puţin încăă 4 metode bazate pe diferiţi izotopi radioactivi. Valoarea acceptată azi de 4.53 – 4.58 miliarde de ani. Evaluări ale vârstei sistemului solar însuşi au mai fost făcute prin datarea radiometrică a probelor de rocă din meteoriţi.

Datarea radiometrică a rocilor accesibile, oricâtă precizie ar avea e limitată. Pământul e o planetă geologic activă. E posibil ca unele roci cu densitate mai mare decât zona de suprafaţă de unde au fost colectate să fie îngropate prim mişcarea spre zonele centrale ale planetei.

Structura interioară a Pământului e cunocută în mare înainte de progresele ştiinţifice de ultimă oră. În mare, de la suprafaţă spre adânc, crusta, solidă, care cuprinde continente şi oceanul planetar, mantua şi nucleul.  

Crusta e compusă din roci critaline. Cu o grosime medie de 35-40 km. formată din plăci rigide, care plutesc pe stratul superior al mantalei, lichid vâscos, numit asthenosfera. Mişcarea acestor plăci provoacă deriva continentelor. La zonele de contact, unele plăci intră sub cele lăturate (subducţie) si se retopesc în asthenosferă.

Mantaua externă se întinde de la 100 la 210 km (asthenosfera) până la 410 km. zona de contact cu mantaua internă se situează la 660 km. aceasta merge până la 2900 km, cu o temperatură de 2000 oC. zona de contact cu nucleul extern e cea de provenienţă a magmei vulcanice. Zona mantalei are cam 13 din masa planetară, densitatea ei e între 3.75 si 5 g/cm3. Zona superioară a mantalei e numită discontinuitatea Moho, după geologul creoat Mohorovicic, care a descoprit-o în 1910.

Nucleul intern se întinde de la 6375 la 5100 km, format din fier şi nichel, cu densitatea medie de 10 g/cm3, cu temperatura între 4000 şi 5000oC. nucleul extern are grosimea de 2200 km, compus tot din fier şi nichel în majoritate, dar în stare lichidă. Cum spuneammişcarea sarcinilor electrice din interiorul nucleului extern determină câmpul magnetic pământesc. La suprafaţă, se măsoară înclinaţia şi declinaţia magnetică. Polii geomagnetici nu se suprapun peste cei geografici. Timp de secole, magnetismul terestru a fost folosit în navigaţie, busola fiind inventată de chinezi şi răspândită pe oceanul planetar înn timpul marilor descoperiri.

Schimbarea axei polilor magnetici ar fi în curs. Cercetări recente la universităţilor din Lund (Suedia) şi Oregon (USA) ar fi conchis că orientarea magnetică n-ar avea loc prea curând. Oricum e un proces lent. Cercetări paleomagnetice afirmă că inversarea polilor magnetici ar fi avut loc de 183 de ori în ultimii 83 milioane de ani.

Dincolo de protecţia stratului ultararefiat al atmosferei terestre, câmpul magnetic terestru are ca principal rol protectiv al spaţiului circumterestru. Deviază din drumul spre pământ radiaţii de particule rapide, emise în perioadele de maximă activitate ale cilului solar.

Să coborâm din spaţiul cosmic pe pământ, ca suport al vieţii. Mereu cu precizarea că ne referim la viaţa, aşa cum o cunoaştem.

Răcirea planetei din faza topită a fost o primă condiţie. De-a lungul a 2.5 – 2.8 miliarde de ani atmosfera terestră a trecut prin mai multe faze succesive, ca structură chimică, densitate, transparenţă şi nu în ultimul rând ca grosime. Hidrogenul şi heliul, ambele moleculare, s-au disipat în spaţiu. Ca urmare a activităţii vulcanice, mult mai intense la acea vreme, în atmosferă au fost aruncate şi păstrate de gravitaţie, 80% vapori de apă, 10% CO2 ş  5-7% H2S. resul, aerosoli solizi. De la un anume nivel al răcirii, apa atmosferă s-a lichefiat, formând oceanul planetar. Tot de sorginte vulcanică au fost metanul şi amoniacul. Acestea, descompuse fotochimic de radiaţia ultravioletă intensă, au încărcat, treptat, atmosfera cu azot molecullar, acumularea de CO2. O parte din hidrogenul liber a continuat să se piardă.

Viaţa, în formele ei primitive, a apărut în oceanul planetar. Stabilirea primelor forme de viaţă e încă obiect de cercetare. Cele mai vechi dovezi directe sunt microorganisme premineralizate fosilizate Pilbara Craton, căsite într-o rocă din Australia şi datând de acum 3.465 miliarde de ani https://ro.wikipedia.org/wiki/Cele_mai_timpurii_forme_de_via%C8%9B%C4%83. În timp, carbonul a fost fixat în forme primitive de viaţă, apoi din ce în ce mai dezvoltate, prin fotosinteză. Astfel oxigenul liber a fost eliberat în atmosferă, în ocean, unde a oxidat metale şi în stratosferă, unde s-a agregat în ozon (O3). Amănunt interesant: dacă într-o anume perioadă, componenta ultravioletă a radiaţiei solare a fost utilă preapariţiei vieţii, de îndată ce viaţa, chiar primitivă, a ieşit din ocean şi s-a căţărat pe uscat, radiaţia ultravioletă ar fi ucis-o. O fericită întâmplare a făcut ca ozonul, stabilit în stratosferă, să fie cel mai eficace filtru natural al zonei ultaviolete. Astfel viaţa a fost protejată şi paşii de-a lungul evoluţiei au fost posibili.

Cum utilizează natura depozitul de oxigen liber acumulat în atmosferă? Căci natura valorifică oric resursă. Ieşind din ocean, regnul vegetal a continuat să evolueze. Au apărut plantele. Anuale/bienale, apoi perene. Au umplut uscatul. Pământul a trecut, în urmă cu circa 650 milioane de ani, printr-o prelungă fază glaciară. Radiaţia solară, oricum diminuată, era respinsă de suprafeţele îngheţate, ceea ce accentua scăderea temperaturii. Viaţa, la acea vreme exclusiv vegetală, a supravieţuit. După finele perioadei glaciare, viaţa a recucerit uscatul. În ocean au apărut primele forme primitive de animale. Identificate de cercetări recente. La început moi, apoi cu formaţiuni care utilizau calciul din ocean. Competiţia prădător/pradă a accelerat evoluţia. În următoarele sute de milioane de ani animalele au invadat uscatul. Sigur, au avut loc şi unele mutaţii care au accelerat evoluţia. Epoca marilor saurieni a ţinut cam 100 milioane de ani. Multă lum consideră dispariţia acestora ca bruscă, efect al unei catastrofe spaţiale. Dar, dacă urmărim cu atenţie perioada de extincţie, vedem că a durat aproape un milion de ani. A suta parte din perioada în care au dominat uscatul. Înţelepciunea naturii a făcut ca specile marilor saurieni să fie atât prădătoare (e.g. Tyranosaurus Rex, dar mai ales Velociraptor, cel mai inteligent prădător, care vâna în haită) cât şi care se hrăneau cu vegetale, aflate din plin în mediu.

Acum nu ne preocupă speciile de granită, zoofitele, nici adaptările la viaţa fărăoxigen, care au populat peşterile, în particular cele sumbarine (obiecy al disciplinei create de Emil Racoviţă. Ne concentrăm pe nivelul cel mai general.

Dacă inteligenţa naturii a găsit utilizarea unei componente a spectrului solar, zona UV, succesiv în favoarea vieţii, apoi, prin stratul de ozon, pentru protecţia acesteia. Aceeaş inteligeţă a naturii a favorizat apariţia şi dezvoltarea a două regniri complementare. Două molecule complexe stau la baza funcţionării ambelor regnuri. Clorofila, care are Magneziu în centrul unei molecule care mediază fotosinteza şi Hemoglobina. Care, la rândul ei, e o organizaţie moleculară în jurul Fierului. Fotosinteza coordonează fixarea Carbonului, care e baza ţesutului vegetal şi eliberarea în atmosferă a oxigenului, necesar fiecărei celule al organismului animal. Hamoglobina valorifică inteligent dubla valenţă a Fierului. Combinaţia acesteia cu oxigenul e instabilă, iar fluxul sangvin îl eliberează (când fierul trece dintr-o stare de valenţă în cealaltă. Combinaţiile hemoglobinei cu CO_2, la fel de instabile, asigură transportul invers. Tandemul inspiraţie/expiraţie valorifică subtilităţile biochimiei moleculare, în beneficiul organismului animal.

Dincolo de soluţiile inteligente cu care Natura a creat, susţinut şi dezvoltat viaţa pe a treia planetă de la Soare mai trebuie să observăm că, deşi actuala configuraţie pe care norul de molecule a luat-o cu o inerentă cotă de hazard, partea de configuraţie referitoare la dimensiunile şi potenţialul energetic al stelei centrale, dincolo de dimensiunea, orbita şi compoziţia celei de-a treia planete (apă liberă stabilă, nucleu feromagnetic parţial lichid) acest hazard a dus la condiţii unice pentru a susţine viaţa şi, la vârful evoluţiei, viaţa inteligentă şi conştientă de sine.

E momentul să ne amintim de conflictul, în fond stupid, între creaţionism şi evoluţionism. Inteligenţa vie, conştientă de sine pare, cu ce ştim acum, creaţia unei inteligenţe transcendente.