Saules sistēmas planētas, kādas un kuras tās nav.

Fragmenti no Džona Granta grāmatas "Noraidītā zinātne. Pašas neticamākās teorijas, hipotēzes, pieņēmumi" (John Grant. Discarded Science, 2005)

Pirms pāris gadiem es tulkoju rakstus no žurnāla "Mir fantastiki" un dažiem citiem avotiem par Saules sistēmas planētam fantastiskā plāksnē. Tagad es atradu vēl kādu informāciju, kas zināmā mērā papildina un paplašina šo tēmu, taču iesākumā kaut kas par Zemi... bet vēlāk neaizmirsīsim arī Mēnesi.

Zemes rašanās.

No kreacionista [tas ir Zemes radīšanas piekritēja – t.p.] viedokļa viss ir ļoti vienkārši: Dievs radīja Zemi (un visu pārējo) – punkts. Dažās kultūrās vienkārši uzskatīja, ka Zeme ir eksistējusi vienmēr un šī versija bieži kļuva par dogmu. Tomēr, vairums kultūrās eksistēja savi stāsti par Zemes rašanos, kurus parasti saistīja ar dievu seksuālo dzīvi.

 

 

Noliksim mitoloģiju pie malas un padomāsim par acīmredzamu, zinātnisku jautājumu: kā radās Zeme? Pirmo nopietno mēģinājumu atbildēt uz šo jautājumu mēģināja Imanuels Kants (1724 – 1804), kas lika priekšā hipotēzi par to, ka Saule un planētas radās no starpzvaigžņu gāzes un putekļu mākoņa jeb nebulas, kas griezās ap savu asi. Drīz pēc viņa Pjērs Simons de Laplass (1749 – 1827) patstāvīgi izstrādāja un lika priekšā šīs idejas sarežģītāku versiju, kura mūsu dienās ir pazīstama kā “nebulārā hipotēze”: balstoties uz zināmajiem fizikas un ķīmijas likumiem, Laplass attēloja gāzu mākoni, kas griežas riņķī un saspiežas pats savas gravitācijas spēku iespaidā un sakarst, kā rezultātā izveidojas Saule, planētas dabiskā veidā kondensējas no tā, kas paliek pāri.

Tādā veidā hipotēze paredzēja, ka planētas ir radušās nosacīti aukstā vidē: tieši šis moments visvairāk uztrauca fiziķus XIX gadsimta laikā. Principiālu alternatīvu piedāvāja planetezimālā teorija. Saskaņā ar to kolapsējošā nebula nekondensējās, formējot planētas, bet izveidoja bezgala daudz mazu, cietu un pa pusei cietu daļiņu - planetezimāļu, kas griezās ap Sauli pa savām orbītām. Gravitācijas dēļ tās bieži ietriecās viena otrā, kas noveda pie siltuma rašanos. Dažādu apstākļu dēļ daži planetezimāļu sakopojumi auga straujāk par citiem; lielāki sakopojumi bija ar lielāku gravitāciju, nekā mazie, pievelkot sev klāt arvien vairāk planetezimāļu, līdz telpā palika astoņas uz to laiku zināmās planētas un to pavadoņi, kā arī asteroīdu miriādes asteroīdu joslā, kas bija lielāki planetezimāļi, kas nezin kāpēc nebija spējuši iekļauties kādā no planētām.

Šīs teorijas variācija bija Čemberlena-Multona teorija, ko XX gadsimta pirmajās desmitgadēs izvirzīja T. K. Čemberlens (1843 – 1928) un F. R. Multons (1872 – 1952), un kas ieguva lielu atzinību ASV (citās valstīs tā nebija tik izplatīta). Angļu astronoms sērs Džeimss Džinss (1877 – 1946) patstāvīgi nonāca pie visai līdzīgiem secinājumiem. Šī teorija, kā arī nebulārā, pieļāva Saules veidošanos no nebulas kolapsa laikā, taču mēģināja izskaidrot planētu rašanos ar to, ka pēc tam Saule ir pietuvojusies citai zvaigznei. Saskaņā ar hipotēzi, divas zvaigznes izvilka viena no otras garas vielas straumes, kas pēc tam, kad zvaigznes atkal attālinājās, sadalījās planetezimāļos un tie beigās izveidoja planētas. Šis scenārijs, protams, tieši runāja pretī nebulārajai hipotēzei un noteica, ka planētas Visumā ir sastopamas reti, jo zvaigžņu tuvošanās bez šaubām nav bieža parādība. Kaut arī dubultzvaigznes ir sastopamas bieži, grūti iedomāties, ka kaut kādas planētas, ko tas izveidotu, eksistētu ilgi un neatgrieztos vienā no to radījušām zvaigznēm. Kādu laiku Čemberlena-Multona teorija kļuva tik moderna, ka izspieda Laplasa nebulas teoriju, taču pakāpeniski interese pret to, kā arī līdzīgām teorijām par zvaigžņu tuvošanos pagaisa. Ilgāk interese par to saglabājās Savienotajās Valstīs, galvenokārt, patriotisku apsvērumu dēļ.

Tagad uzskata, ka Laplass notikušā jēgu ir uztvēris daudz maz pareizi, taču arī planetezimālā teorija nebija galīgi nepareiza. Gāzes un putekļu mākonis saņēma grūdienu, iespējams, no triecienviļņa sprāgstot pārnovai un kolapsēja, izveidojot Sauli un tās aptverošo akreciono disku, kas saturēja vielas sakopojumus; ļoti būtisku lomu tajā nospēlēja sadursmes. Tad sadursmes pilnīgi neizbeidzās – samērā nesen meteorītiem bija milzīga loma Zemes vēsturē, iznīcinot dinozaurus, un nav pārliecības, ka tas neatkārtosies vēlreiz nākotnē. Galu galā, pavisam nesen, 1994. gadā, planēta Jupiters aprija Šumahera-Levi komētu.

Zemes veidošanās.

Acīmredzot XVII, XVIII un XIX gadsimtos uz Zemes bija pietiekami daudz fosiliju un ģeomorfoloģisku liecību, lai kaut kad – iespējams Vispasaules plūdu laikā – plašas mūsu planētas teritorijas būtu apslēptas dziļi zem ūdens. No šīm liecībām attīstījās neptūnisma koncepcija.

Tās radītājs bija Abrahams Gotlobs Verners (1749 – 1817), viens no ievērojamākajiem zinātniekiem, kas pētīja Zemi XIX gadsimta sākumā. Viņš uzskatīja, ka kādreiz visu Zemi klāja pirmatnējais okeāns, no kura ūdeņiem ne visai ilgā laikā izdalījās un nosēdās Zemes garozas ieži. No šīs “pirmatnējās jūras” sākumā izdalījās kristāliskie ieži, tādi kā granīts (Verners tos sauca par “pirmatnējiem” iežiem, pēc tam “pārejas” (metamorfie) un “kārtainie” (nogulum-) ieži, beidzot “jaunākie” (alluviālie) un vulkāniskie ieži. Verners bija pārliecināts, ka vulkānisko procesu loma – konkrēti iežu radīšanā – bija niecīga, neskatoties, ka bija ļoti būtiski pierādījumi pretējam. Galvenā, vājā vieta viņa koncepcijai bija tā, ka tā nekādi neizskaidroja, kur tad palika pats pirmatnējais okeāns bez krastiem. Pats Verners vienkārši nelikās ne zinis par šo problēmu.

Nāvējošu triecienu neptūnisma koncepcijai deva 1840. gadā parādījusies ledāju teorija, taču savas pozīcijas tā jau bija zaudējusi agrāk. Galvenais neptūnisma konkurents XIX gadsimta sākumā bija plutonisms – teorija, ko parasti saista ar Džeimsa Hatona (1726 – 1797) vārdu. Plutonisms, kuru bieži sauca par vulkānismu, toreiz uzvarēja.

Plutonisms bija populārs no XVIII gada beigām. Saskaņā ar šo teoriju, eksistē izskalošanas un celšanās cikls. Siltums, kas no pazemes, vietām uznes augšā nogulumus, kas veido okeāna dibenu (apmēram tāpat, kā karsts gaiss paceļ augšā balonu), tādā veidā radot jaunu Zemes sauszemi. Šo Zemes virmu izvago upes, kas nes nogulumus uz jūru. Parastos apstākļos šie nogulumi atkal tiek izstumti virspusē, un viss process atkārtojas bezgalīgi. Sākotnējie Zemes ieži bija magmatiskie ieži, tas ir, vulkāniskas izcelsmes un, pateicoties vulkāniskajai aktivitātei, ieži turpina veidoties.

Šai teorijai bija daudzas būtiskas priekšrocības. Visvērtīgakā bija cikliskā, bezgalīga procesa koncepcija pretstatā neptūnisma “vienreizējai” visu iežu izdalīšanai no pirmatnējās jūras, kā arī sapratne par vulkānisko procesu svarīgumu, veidojot iežus. Mūsdienu planetārie pētījumi vēl lielākā mēra pierada šo vulkānisko procesu svarīgumu, kuru lomu Zemes virsmas veidošanā un tās “pirmatnējo” iežu veidošanā Verners neapšaubāmi nenovērtēja.

Taču neptūnisms un plutonisms nebija vienīgie “spēles dalībnieki”, kuras laikā ļaudis mēģināja noskaidrot, kādi tieši procesi izveidoja Zemi. Liekas, daudz nopietnāka bija cīņa starp katastrofismu un uniformismu.

XVIII vidū jauna zinātne – ģeoloģija – jau bija pietiekami labi attīstīta; konkrēti, dabas pētnieki izmantoja zinātnisku metodi, lai radītu teorijas par Zemes dabu: viņi veica daudzus pētījumus, nevis, līdzīgi senajiem, būvēja hipotēzes “tukšā vietā”. Daudziem likās acīmredzami, ka viņu atklātās ģeoloģiskās struktūras un atlūzu ieži ir tieši katastrofu liecinieki, kas, iespējams, ir notikušas sirmā senatnē. Īsumā runājot, viņi ticēja, ka pagātne stipri atšķīrās no tagadnes un tūkstoš gadu laikā, kas bija tīti noslēpumā, ir notikušas krasas izmaiņas un unikāli notikumi. Vēl vairāk, “pagātnes” bija maz: kopumā uzskatīja, ka Zeme ir tikai pāris tūkstošu gadu veca un, ka vēl pēc pāris tūkstošiem gadu tā savu eksistenci beigs. Tātad, lēniem ģeoloģiskajiem procesiem, ne tikai nebija laika pagātnē, bet arī būs samērā maz laika, lai šādas pārmaiņas turpinātu notikt arī nākotnē. Taču viss norādīja uz to, ka nopietnas izmaiņas tomēr ir bijušas un tas varēja nozīmēt tikai vienu – tās ir notikušas strauji – katastrofu veidā.

Žoržs Kivjē (1769 – 1832), salīdzināmās anatomijas dibinātājs, nepieļāva pat domu par kaut kādu evolūciju. Lielā mērā tieši viņa iespaids kļuva par iemeslu tam, evolūcijas hipotēzes, ko izvirzīja Lamarks [grāmatā par tām rakstīts tālāk – t.p.], tika uzņemtas ar ledainu klusēšanu un ieguva tiesības eksistēt tikai tad, kad tika izdots Darvina darbs “On the Origin of Species” (“Sugu izcelšanās”, 1859.). Tajā pašā laikā Kivjē paleontoloģisku pētījumu gaita, protams, saprata, ka pagātnes fauna stipri atšķīrās no mūsdienu. Tāpēc viņš izvirzīja izmiršanas koncepciju, pieļaujot, ka sugas varēja izzust ļoti ātri, kas palīdzēja Dievam apmainīt tās ar jauniem, daudz modernākiem paraugiem: piemēram, mamuta vietā nāca daudz labāk “projektētais” zilonis. Tādā veidā Kivjē paredzēja, ka ir eksistējušas milzums sugu, katra no kuram bija radīta individuāla Dievišķa akta rezultātā. Tas nerunāja pretī viņa katastrofisma idejai: tieši lielo ģeoloģisko pārmaiņu laikā, kas notika pēc Dieva gribas, bijušās sugas pazuda no Zemes virsmas. [Pāris ķecerīgu jautājumu: 1) vai pasaulei, ko radījis Dievs nevajadzētu būt ideālai? 2) varbūt Dievs ar mums vienkārši spēlējas, kā kādā civilizāciju būves videospēlē? Un, ja ir spēle, arī dievi ir vairāki? - t.p.].] Viena no tādām katastrofām bija Plūdi: to rezultātā, ne tikai izzuda mamuti – tieši pēc Plūdiem uz skatuves parādās cilvēki. Ar to Kivjē, protams, atgāja no burtiska Bībeles pirmo grāmatu tulkojuma, jo no tām skaidri redzams, ka Plūdu laikā uz Zemes dzīvoja daudz cilvēku; acīmredzot, viņa minējums viņam pašam likās tik precīzs, ka viņš pat nedaudz pagrēkoja ar saviem reliģiskajiem uzskatiem.

Kivjē katastrofismam bija tik liela ticība, ka tad, kad 1856. gadā tika atrastas pirmās atliekas no tā, ko mēs tagad saucam par neandertālieti (Homo sapiens neanderthalis), tad nezināmais, aizvēsturiskais hominoīds tika nosaukts par “pirmsplūdu cilvēku”. Kaulus atrada alā, apmēram 18 m augstumā virs tuvējās upes ūdens līmeņa un tas it kā apstiprināja to, ka šis cilvēks, acīmredzot, ir noslīcis, kad kritās Plūdu ūdeņi.

Vel viens francūzis, katastrofisma teorijas reliģiozs piekritējs bija Žans Andrē Deliks (1727 – 1817). Viņš atrada Plūdu pierādījumus kalnu iežos: tas bija slānis, kura vecums pēc viņa domām bija 6000 gadu un ko viņš nosauca par “delūviju”.

Taču, neskatoties uz to, ideja par jaunu Zemi likās arvien šaubīgāka tādu pierādījumu gaismā, kā kalnu ieži un izraktās fosilijas. Ticīgie zinātnieki, bet tajos laikos gandrīz visi zinātnieki bija ticīgi cilvēki, radīja jaunu koncepciju, kurā acīmredzamie pierādījumi nebūtu pretrunā ar Svētajiem Rakstiem. Būtība slēpās tur, ka pasaulei bija divi vecumi: senais un mūsdienu. Senajā ērā, kas varēja būt neiedomājami gara, Dievs sagatavoja pasauli radības kroņa – cilvēka – atnākšanai; tieši šajā periodā notika visas lielās katastrofas, kuru liecības atklāja Kivjē un citi, un tieši šai ērai pieder visi dīvainie, izmirušie radījumi, uz kurām norāda to atliekas. Senā ēra tādā veidā bija ģeologu un paleontologu darba laiciņš. Mūsdienu ēra, protams, sākas ar cilvēka parādīšanos uz skatuves un tādā veidā tā ilga tikai dažus tūkstošus gadu; tā pēc šāda dalījuma bija arheologu kompetencē. Tāds interešu sfēru dalījums un dažām desmitgadēm attālināja grandiozo konfliktu starp reliģiju un acīmredzamo realitāti.

Jau 1797. gadā Džons Frērs (1740 – 1807) atklāja to, ko pilnīgi precīzi noteica kā krama uzgaļus bultām: tie noteikti bija sadzīves priekšmeti, kas bija parādījušies ilgi pirms tam, kad it kā parādījās cilvēks. Viņa atrastos pierādījumus visi ignorēja, uzskatot tos par vienu no nebūtiskām, noslēpumainām anomālijām; turklāt akmeņiem varēja būt arī dabiska izcelsme; vienkārši, tie nejauši izskatījās tādi, it kā tos būtu apstrādājis cilvēks. Taču taktika “ja neskatās, tad varbūt arī nekas briesmīgs nenotiks” ilgi nevarēja strādāt, kaut arī ticīgie zinātnieki centās tai sekot. Viljams Baklends (1784 – 1856), neskatoties uz savu reliģisko pārliecību, nospēlēja svarīgu lomu ģeoloģijas vēsturē. Ieraudzījis Velsā cilvēka kaulus, kas bija sajaukušies ar mamuta kauliem, viņš izdarīja secinājumu, ka cilvēks, kas pēc definīcijas piederēja jaunajai ērai, iespējams, kaut kāda māņticīga rituāla laikā bija apglabāts starp sen izmiruša mamuta kauliem, kas piederēja senajai ērai.

Neskatoties uz tādu izgudrošanu, divus gadsimtus ilgušais pasaules redzējuma modelis ātri bruka kopā. Īpaši svārstīgs, gan teoloģisku, gan ģeoloģisku iemeslu dēļ bija viedoklis par Plūdiem kā divu ēru robežu. Kad 1859. gadā angļu arheologi Džons Evanss (1823 – 1908) un Džons Prīstvičs (1812 – 1896) salīdzināja savus novērojumus ar franču naturālista Žaka Bušē de Krevkora de Perta (17988 – 1868) viedokli attiecība uz instrumentiem, kurus viņš atklāja Abvilas tuvumā, viņi nonāca pie acīmredzama secinājuma, ka atrastie priekšmeti ir tādi paši, kā agrāk, 1797. gadā Frēra atklātie. Bušē ieviesa jēdzienu “antedelūviāls” (“pirmsplūdu”), lai aprakstītu cilvēku kultūras, kas bija izgatavojušas cirvjus Abvilas tuvumā. Šie cilvēki varēja eksistēt pirms Plūdiem, iespējams, ka viņi eksistēja ilgi pirms Plūdiem. Tas viss vēl nebija pretrunā ar Radīšanas grāmatu, kurā bija teikts, ka cilvēki uz Zemes parādījās drīz pēc pasaules radīšanas. Taču problēmu izsauca tas, ka Bušē atklātā Ašēlas kultūra (tā to nosauca par godu baznīcai, kas atradās tuvumā) acīmredzami bija daudz vecāka par Plūdiem. Daudzi dabas pētnieki (to vidū arī Baklends) savos aprēķinos jau bija atgājuši no Plūdiem, kaut arī vēl pieturējās pie “divu ēru” aizvēsturiskā modeļa. Tagad jau bija sagatavota augsne pieņēmumam, ka Zemes vecums un arī cilvēces vecums nevar būt tikai dažas tūkstošgades. Tā sakrita, ka tieši 1859. gadā iznāca grāmata, kuras tēzes balstījās tieši uz ilgiem laika periodiem – Darvina “Sugu izcelšanās”.

Ilgi pirms tam Džeimss Hatons pirmo reizi meta izaicinājumu katastrofistu teorijai savā divsējumu darbā “Theory of the Earth” (Zemes teorija; 1788 un 1795), kas kļuva par jaunās, revolucionāras ģeologu-uniformistu grupas Bībeli. Hatons uzskatīja Zemi par ļoti senu un uzstāja, ka visa ģeoloģiskā laika gaitā uz tas lēni darbojās vieni un tie paši spēki: erozija, denudācija (vēja iedarbība uz augstieņu, kalnu iežiem tos drupinot un piepildot ielejas), pakāpeniska kalnu veidošanās. Uniformisti uzskatīja, ka ir nezinātniski domāt, ka pagātnē ir darbojušies katastrofiski spēki: “Īstenība – lūk, atslēga uz pagātni”. Izmaiņas bija lēnas, pakāpeniskas, taču ārkārtīgi ilgas vēstures laikā uz Zemes varēja izveidoties milzīgu kalnu nogāzes, kaut gan tas viss visai maz izmainīja Zemes izskatu.

Ar mainīgam sekmēm pamazām uzvarēja uniformisti. Čārlzs Darvins (1809 – 1882) parādīja, ka katastrofistiem bija taisnība, uzskatot, ka dzīvība ar laiku attīstījās, taču viņa teorijā pārmaiņas notika ļoti lēni, miljoniem gadu laikā. Lords kelvins (1824 – 1907) ielēja eļļu ugunī, sniedzot pierādījumus, ka Zemei ir jābūt ļoti jaunai (tikai dažus miljonus gadu), taču 20. gadsimta sākumā radioaktīvo vielu atklāšana ļāva pieņemt, ka Zemes atdzišanas ātrums ir daudz lēnāks, nekā viņš ir domājis. Un tomēr... kā parādījās šie sagrautie kalni un izpostītas ielejas, ja tur pie vainas nebija Plūdu ūdeņi?

1840. gadā Luī Agasis (1807 – 1873) publicēja grāmatu “Studies on Glaciers” (Lēdāju pētījumi), kura parādīja, ka pagājušos gadsimtos ledus klāja daudz lielāku Eiropas daļu, nekā tagad. Radās ledus laikmeta koncepcija, kas kādreiz ir bijis pagātnē. Tajā bija katastrofa – un tā bija programmas nagla – tā bija lēna, ilga katastrofa; vēl vairāk, drīz kļuva skaidrs, ka nav bijis viens apledojuma periods, bet vairāki. Ledus laikmets (kuru mēs tagad, uzzinājuši par agrākiem, saucam par pleistocēna ledus laikmetu), attiecīgi, bija daļa no kopējā uniformistu mainīgo faktoru, kas ietekmēja Zemes seju, modeļa. Bet jaunā teorija pieļāva neizmērojami garākus laika posmus, nekā bija gatavi atļaut katastrofisti.

Mūsdienu ģeologi un ģeomorfologi atzīst, ka lielo strīdu starp katastrofistiem un uniformistiem paradokss ir apstāklī, vieniem un otriem bija taisnība: ja viņi būtu gatavi apvienot savas idejas, bet necenstos katrs ņemt virsroku ar savām idejām, tad mūs pašreizējie priekšstati par Zemes mainīgumu, iespējams, būtu formulēti vairākas desmitgades agrāk, nekā tas notika. Minēšu mūsdienu ģeomorfologa Braiana Džona vārdus: “Protams, ir iespējams, ka galvenais spēks, kas izveidoja kalnu nogāzes, ir erozija, kā to uzskatīja uniformisti. Taču viena dubļu lavīna piecās minūtēs var izdarīt ar kalna nogāzi vairāk, nekā erozija tūkstoš gados. Un lavīna ir katastrofiska parādība”.

Turpinājumā plūdi.