Aká si naša Zem?

Jej dávna minulosť:
Je to necelých päť miliárd rokov. Vtedy na veľkom hviezdnom ostrove zvanom Galaxia a na mieste, ktoré už dnes nezistíme, z chladných zvyškov medzi hviezdnej hmoty nahromadenej ako odpad z mŕtvych hviezd predošlých generácií, vznikol oblak. Bol taký veľký, že sa nakoniec pod vlastnou hmotnosťou začal rútiť k svojmu stredu.

Tento proces nebol ani zďaleka taký jednoduchý, lebo oblak mal nepravidelný tvar a skladal sa z mnohých menších, temer samostatných oblastí, ktoré sa pohybovali oproti sebe, prenikali a zrážali. Postupne sa však všetky pohyby usmernili podľa prevládajúcej väčšiny a oblak nadobudol guľovitý tvar a jednotný smer rotácie. V jeho strede hustota narastala oveľa rýchlejšie než v ostatných miestach. Vznikalo husté a hmotné jadro ako zárodok budúceho Slnka. Pokračujúci pád častíc do stredu zmenšoval rozmery oblaku, ale rotačný moment sa zachovával. Tak sa oblak otáčal okolo svojej osi čím ďalej tým rýchlejšie meniac svoj pôvodný guľovitý tvar na sploštený elipsoid a nakoniec na centrálne jadro obklopené tenkým plyno-prachovým diskom. Vo vnútri tohto disku vznikali zrná a drobné objekty, ktoré čím boli väčšie, tým rýchlejšie sa sústreďovali do tenkej hlavnej roviny disku. Útvar sa stal nestabilný. Rozpadol sa na rad oblastí, z ktorých vznikli pevné telesá kilometrových rozmerov.

V tom čase sa rozžiarilo Slnko. Jeho lúče a slnečný vietor zahnali zostávajúci plyn a prach ďaleko od slnka do vonkajších oblastí a ešte ďalej do kozmického priestoru. Slnečné okolie sa vyčistilo nielen od plynov, ale aj od množstva malých telies, ktoré sa zo začiatku zhlukovali do spoločných zberných prúdov, v ktorých z nich vznikli planéty podobné Zemi, zatiaľ čo ďaleko od Slnka častice i plyn vytvorili obrovské planéty typu Jupiter. A ďaleko, veľmi ďaleko od Slnka zahnaný prach a plyn zamrzol v chladnom kozmickom priestore na snehové vločky, kryštáliky čpavku, metánu a ďalších zlúčenín a sformoval sa do veľkej snehovej gule - jadier komét.

Taký bol asi vznik slnečnej sústavy. A akokoľvek sa zdá byť tento popis prijateľný, nie je ani bez námietok a nie je ani jediný, aký vedci vymysleli. Už tristo rokov sa učenci snažia objaviť, akým spôsobom vznikli planéty a teda aj naša Zem.

Zistili, že vznik planetárnej sústavy môže byť normálny evolučný proces. Hviezdy vznikajú z medzi hviezdnej hmoty - o tom sa už dnes nepochybuje - a zdá sa, že nie všetka použitá hmota prejde do vzniknutej hviezdy. Naopak značná (možno dokonca i väčšia) časť hmoty po zrode hviezdy zotrváva nejaký čas v okolí centrálneho telesa v tvare plochého disku. Pokúsme sa teda sledovať pochody, aké môžu v takomto prípade nastať.

Vo vnútri disku blízko povrchu slnečného embrya je vysoká teplota, snáď až niekoľko tisíc stupňov, ale klesá smerom od Slnka von a na okraji hmloviny je len niekoľko stupňov nad absolútnou nulou. Pri vysokej stredovej teplote sa všetky pôvodné prachové častice vyparili na plyn,takže v okolí tejto oblasti je len plyn. Postupujúc teraz smerom von od Slnka dostávame sa do chladnejších miest a stretávame sa tu s kondenzáciou jednotlivých prvkov. Aké zlúčeniny pritom vznikajú, možno vymenovať na základe rovníc kondenzačnej rovnováhy, ak vieme, v akom pomere sú jednotlivé chemické prvky v plyne zastúpené. Na šťastie máme túto informáciu: hmlovina sa skladá z tých istých prvkov a v tom istom pomere, v akom ich nachádzame dnes napríklad v Slnku. Ukazuje sa, že z celkového počtu všetkých známych prvkov stačí vziať do úvahy len prvých 15 alebo 17 a z nich i ten najmenej početný je potom početnejší než všetkých 80 zvyšujúcich. Získaný výpočet ukazuje, že s klesajúcou teplotou sa vylúčia z plynnej hmloviny pri teplote 1600 °K najprv ťažko taviteľné kysličníky CaO, Al2O3 a kysličníky vzácnych zemín. Neskôr sa pri teplote 1300 °K vylučuje železoniklová kovová zliatina, pri teplote 1200 °K vznikajú kryštály minerálu enstatitu MgSiO3. Pri teplote 680 °K je kovové železo napadnuté plynným sírovodíkom H2S a mení sa na minerál troilit FeS a reagujúc s enstatitom dáva vznik olivínu (Mg, Fe) 2SiO4. Pri nižších teplotách 550 °K sa olivín zlučuje s vodnou parou, čím vzniká minerál serpentín. Konečne, keď už teplota klesne pod 170 °K vodná para mrzne na kryštáliky ľadu. Ten potom reaguje s plynným čpavkom na pevný hydrát NH3, H2O. Pri 100 °K reaguje ľad s metánom na ďalší hydrát CH4, 7H2O. Okolo 60 °K zvyšný metán a argón vymrznú na kryštálky. Nakoniec pri 20 °K sa kondenzuje vodíka neón a tým sa 75% pôvodne plynného materiálu premenilo na pevné častice. Zbývajúcich 25% je hélium, ktoré však ani pri kozmickom chlade nemení svoju plynnú fázu.

Uvedené produkty sa nachádzajú len v určitých vzdialenostiach od Slnka. Existuje pásmo ťažko taviteľných kysličníkov a im podobných minerálov bližšie k Slnku, a pásmo snehových vločiek, hydrátov metánu a čpavku a kryštálkov metánu a argónu, niekde ďalej od Slnka, pri okraji zárodočnej hmloviny. Pokiaľ majú vzniklé kondenzáty rozmery malých prachových častíc, sú pri obehu okolo Slnka unášané okolitým plynom (vodík a hélium) a ich pohyb sa riadi dynamikou prúdiacich plynov. Občas sa jednotlivé prachové častice stretnú a pokiaľ je vzájomná stretávacia rýchlosť nepatrná, chemická afinita, elektrický náboj a magnetická sila spôsobujú zlepovanie jednotlivých čiastočiek o väčšie zrná. Tak potom vypadávajú z prúdu plynu a hromadia sa v tenkej hlavnej rovine hmlovitého disku, kde rýchlo narastajú na telesá centimetrových až metrových rozmerov - planetesimály. Pri stretnutí sa planetesimály rozmrvia na menšie kusy. Z nich majú mnohé nepatrnú vzájomnú rýchlosť, ich dráhy sa zhlukujú v prúdy, susedné prúdy sa zjednocujú a znovu dochádza k rastu väčších objektov, tentokrát s rozmermi kilometrovými i väčšími. Medzitým disk, ktorého značné percento hmoty sa premenilo na planetesimály a väčšie samostatné objekty, sa stal nestabilný. Skupiny planetesimál vytvárajú autonómne oblasti obiehajúce síce i naďalej okolo Slnka, ale súčasne podliehajúce miestnemu vplyvu niekoľkých veľkých planetesimál, ktoré vytvárajú zárodok budúcej planéty. V okamihu, keď vznikajúca planéta má dostatočnú hmotnosť, dochádza k dvom dôležitým procesom: - planéta sa začne z vnútra zahrievať teplom uvoľňovaným z rádiogénnych prvkov (urán U, thórium Th, draslík K), - planéta začne narastať gravitačným strhávaním okolitého materiálu (dovtedy rástla len zlepovaním pri vzájomných stretnutiach).

Prvý proces vedie k chemickej diferenciácii vo vnútri planéty. V roztopenom vnútre klesajú špecificky ťažšie atómy alebo molekuly do stredu planéty. Ľahké sa vyplavujú na povrch. Takto vlastne vzniklo železo - niklové jadro, obklopované kremíko - magnezitovým plášťom, na povrchu ktorého je slabá vrstva zemskej kôry zo stuhnutých a na povrch vyplavených ľahkých hornín.

Teplo z rozpadu rádiogénných prvkov zahrialo nielen vnútro Zeme, ale aj jej povrch, ktorý navyše dostával prísun značnej energie z dopadu planetesimál všetkých veľkostí. Zvýšenou teplotou sa odparila pôvodná atmosféra obsahujúca všetky zložky zárodočnej hmloviny, ktoré pri vzniku Zeme zostali ešte v plynnom stave a boli dosť ťažké, aby od Zeme utiekli, tak ako to urobil vodík s héliom. Do uvoľneného priestoru nad Zemou začali prúdiť z vnútra Zeme plyny a vytvorili druhotnú atmosféru. Obsahovala vtedy iné zlúčeniny, ako napríklad CO2, N2, NH3 a NH4, vodná para H2O. Keď neskôr povrch Zeme znovu ochladol pod 373 °K, vodná para sa kondenzovala na tekutú vodu a vytvorila na povrchu Zeme moria a oceány. V tom čase ešte nebol v atmosfére Zeme žiadny voľný kyslík. Len nepatrné množstvo kyslíka vzniklo vo vysokej atmosfére disociáciou (rozpadom) vodnej pary účinkom ultrafialového žiarenia Slnka. Z voľných molekúl kyslíka vznikali novou disociáciou jednotlivé atómy O, z ktorých sa v nepatrnom množstve utváral ozón O3. Keď počet molekúl ozónu narástol natoľko, že stačil zabrániť dopadu ultrafialového žiarenia na povrch Zeme, - vrátane teploty a ďalších chemických okolností - vytvorili sa podmienky pre vznik a rozšírenie živej hmoty.

Druhý proces, gravitačné strhávanie okolitého materiálu na povrch planéty, znamená nielen zväčšenie hmotnosti, ale bol tiež zdrojom tepla, ktoré sa uvoľňovalo dopadom objektov na povrch planéty. Toto kozmické bombardovanie, ktoré sa skončilo pred 4 miliardami rokov, bolo posledným kozmickým procesom, ktorý poznačil tvar všetkých planét podobných Zemi. Dopadové krátery nachádzame na Mesiaci, Merkúre, Venuši a Marse. Samozrejme, ani naša Zem nezostala ušetrená. Stopy na jej povrchu však už dávno zmizli neustálym obmeňovaním zemskej kôry. Mohutná tepelná energia siahajúca až k povrchu Zeme, voda, dážď a vietor boli od nepamäti účinným „kozmetickým“ prostriedkom vyhladzujúcim tvár Zeme od všetkých stúp, ktoré by prezrádzali je skutočný vek.

Do hlbín Zeme:
Súčasné poznatky o Zemi sú veľmi rozsiahle a zaplnili by aj veľkú knižnicu. Preto sa zmienim iba o hlavných problémoch a poznatkoch z oblasti fyziky pevnej Zeme, ktorá je súčasťou geofyziky. Zemské vnútro je prístupné priamemu skúmaniu do neveľkých hĺbok. Najhlbšie vrty siahajú „iba“ do 10 kilometrov, čo je menej než 0,15 % zemského polomeru. Napriek tomu geofyzika už získala celý rad závažných údajov o zložení a vlastnostiach Zeme od povrchu až po jej stred. Hlavným “nástrojom”, ktorý sa využíva na tieto ciele, sú fyzikálne polia: gravitačné, pole elastických vĺn, elektromagnetické, termické a iné.

Neodmysliteľný prejav hmoty - gravitácia:
"Každé dve čiastočky hmoty sa vzájomne priťahujú silou, ktorá je úmerná súčinu ich hmotností a nepriamo úmerná druhej mocnine ich vzdialenosti” - takto znie Newtonov zákon pre gravitačnú silu. Gravitačné sily sprevádzajú aj hmotu, z ktorej je vytvorená naša planéta, držia Zem pohromade a už v jej “ranom detstve” ju sformovali do úhľadného sférického tvaru, ktorý je z hľadiska energie gravitačného poľa optimálny. Gravitačná sila priťahuje všetky predmety na Zemi i blízko nej smerom k jej stredu. Je hlavným putom, ktoré nás spája s Mesiacom, Slnkom a s celým vesmírom.

Účinkom odstredivej sily, vyplývajúcej z rotácie Zeme, sa vytvorilo malé sploštenie na póloch, takže polárny polomer je o 21 km menší než rovníkový. Preto aj presnejším priblížením tvaru Zeme je sploštený elipsoid. Už od čias Newtona sa snažili vedci upresňovať parametre tohto elipsoidu a prednejšie vyjadriť tvar Zeme (tzv. geoid). Úspešne tento problém pomohli riešiť až umelé družice Zeme. Dráhy týchto družíc sa sledujú pomocou veľmi presných laserových diaľkomerov, umožňujúcich merať vzdialenosti do 3000 km s presnosťou ± 5 m. Zmeny dráhy družice spôsobuje predovšetkým nehomogénne gravitačné pole Zeme (miesta s väčšou príťažlivosťou priťahujú družicu bližšie k povrchu Zeme). Presné informácie o dráhe družice sú základom pre sledovanie gravitačného poľa Zeme v globálnej mierke. Zistilo sa napríklad, že v niektorých miestach sa geoid odchyľuje od elipsoidu až o 60 m a že Zem má aj určitú asymetriu vzhľadom k rovníkovej rovine. Podobná družicová metóda sa už s úspechom uplatnila aj pri skúmaní gravitačného poľa Mesiaca, Marsu a iných planét a upresnila naše poznatky o ich stavbe. Výskum tvaru Zeme pomocou umelých kozmických telies sa úspešne robí aj v našej vlasti.

Na význame nestrácajú ani pozemské merania gravitačného zrýchlenia pomocou gravimetrov. Tieto prístroje sa veľmi zdokonalili a presnosť merania dovoľuje sledovať aj naozaj malé zmeny spôsobené napr. prítomnosťou materiálov odlišnej hustoty v neveľkých hĺbkach, čo sa tiež využíva pri vyhľadávaní úžitkových nerastov gravimetrickými metódami.

Gravitačné pole Zeme sa však mení s časom v dôsledku gravitačného pôsobenia Slnka a Mesiaca. Sú to síce iba malé zmeny, ale možno ich pozorovať. Na moriach a oceánoch tieho (tzv. slapové sily) vyvolávajú známe javy - príliv a odliv, pri ktorých sa mení výška vodnej hladiny až o niekoľko metrov. Podobné pohyby vykonáva aj pevná Zem, pretože je schopná elastických deformácií. Prílivové vzdutie po vrchu Zeme dosahuje nanajvýš 60 cm, ale nemôžeme ho pozorovať voľným okom, pretože vzniká na obrovskom území. Existujú však citlivé prístroje, tzv. náklonomery, ktoré zaregistrujú aj takéto pohyby. Ich analýzou možno získať údaje o mechanických vlastnostiach zemského vnútra.

„Röntgenové lúče“
Pre výskum vnútra Zeme
Geofyzika získala najviac informácií o zemskom vnútri výskumom poľa elastických vĺn, ktoré sa v nej šíria a sú vzbudené predovšetkým zemetraseniami. Preto sa nazývajú seizmické vlny. Každé zemetrasenie vyvolá v pevnej Zemi viacero typov vĺn, ktoré sa odlišujú spôsobom a rýchlosťou šírenia. Na povrchu Zeme je v súčasnosti inštalovaných niekoľko stovák seizmografov, ktoré neustále zaznamenávajú príchod seizmických vln z rôznych smerov a vzdialeností. Teoretickými výpočtami sa zistilo, že elastické vlny sa rôznym spôsobom menia v závislosti od prostredia, ktorým prechádzajú a aj prax sledovania seizmických vĺn ukázala, že seizmické vlny na ceste od epicentra k miestu registrácie sa výrazne modifikujú, čo svedčí o zložitej vnútornej stavbe Zeme. Takto sa podarilo vyčleniť tri hlavné časti pevnej Zeme: kôra, plášť, jadro. Sú od seba oddelené výraznými plochami, na ktorých sa rýchlosť seizmických vĺn mení skokom,. Kôra je od plášťa oddelená tzv. Mohorovičičovou plochou, pri ktorej rýchlosť P vĺn vzrastá z hodnoty 6 - 7 km/s na 8,1 km/s. Na rozhraní plášť - jadro v hĺbke 2900 km rýchlosť P vĺn klesá z hodnoty 13,5 km/s na 8 km /s a rýchlosť S vĺn klesá až k nule. Podľa toho geofyzici usúdili, že pod touto hĺbkou je materiál Zeme v kvapalnom stave (v kvapalnom prostredí sa totiž S vlny nešíria).

Seizmické vlny prenikajú celým telesom Zeme ako „röntgenové lúče“. P vlna, ktorá ide najpriamejšou cestou z ohniska zemetrasenia cez stred Zeme, prinesie protirožcom „správu“ o zemetrasení za 18 minút. Ďalšie lúče sa šíria po zložitejších trasách, ohýbajú sa, odrážajú, lámu na rôznych rozhraniach. Interpretáciou takýchto vĺn sa odhalili vo vnútri kôry, plášťa i jadra Zeme ďalšie menej výrazné rozhrania. Na základe týchto poznatkov a ďalších údajov o vnútre Zeme mohli vedci získať aj graf hustoty materiálu vo vnútri Zem. Na upresnenie údajov o hustote v zemskom vnútri výzmamne dopomohlo aj skúmanie zaujímavého seizmického javu - vlastných kmitov Zeme. Vznikajú pri veľmi silných zemetraseniach, keď sa Zem rozochveje ako celok (podobne ako zvon po údere kladivom). Sledovanie týchto kmitov možno pomocou špeciálnych seizmografov, pretože ich amplitúdy sú niekoľko mikrónov a periódy od 1 do 57 minút. Upresnenie chemického zloženia zemského vnútra si vyžaduje spojenie geofyzikálnych poznatkov s geologickými, mineralogickými, astronomickými (zloženie meteorov), ako aj poznanie zákonitostí zmien vlastností mnohých látok pri vysokých tlakoch a teplotách. Veď v strede Zeme dosahuje tlak hodnoty 34,3. 1010 Pa a teplota sa predpokladá okolo 6000 °C. V tejto oblasti je ešte stále viacero problémov.

Seizmickými metódami sa zistilo, že Zem je do hĺbok asi 300 km značne nehomogénna aj v horizontálnom smere. Oceánska kôra je výrazne tenšia než kontinentálna a aj zložením je odlišná. Aj v rámci kontinentov sú značné rozdiely v hrúbke i zložení kôry; napr. kôra pod územím Slovenska je odlišná od kôry pod územím Čiech. Je to zrejme dôsledok odlišného geologického vývoja. Zistilo sa, že pod hĺbkou 80 až 100 km sa nachádza poddajná vrstva - astenosféra - premenlivej hrúbky (do 150 km) obsahujúca čiastočne roztopené horniny. Astenosféra je v tesnom spojení s vrstvami nad ňou ležiacimi (tzv. litosférou). Zásobuje horúcou magmou vulkány i oceánske chrbty, kde sa vytvára aj nová kôra. Na stoku oceánskej a kontinentálnej kôry sa v niektorých oblastiach (napr. Na ázijskej i juhoamerickej strane Tichého oceánu) vtláča oceánska kôra do plášťa až do hĺbok 700 km. Astenosféra nesie bloky litosféry Zeme (rýchlosťou cca 1 až 5 cm/rok) a umožňuje ich vzájomné posúvanie pozdĺž hlbinných zlomov, pričom vznikajú tektonické zemetrasenia.

Seizmolotické výskumy sú veľmi dôležité aj z hľadiska hľadania možností predpovedaní zemetrasení v oblastiach, kde sú obyvatelia často vystavení ich účinkom. Ďalším dôležitým prínosom je, že seizmické metódy možno využiť pri vyhľadávaní nerastných surovín. Takto sa podarilo objaviť viac než 90 % ložísk nafty a zemného plynu. Pri seizmických prieskumných prácach ako zdroj vĺn slúži explózia výbušniny alebo mechanický vibrátor. Seizmické lúče „ohmatávajú“ priebeh vrstiev v hĺbkach do niekoľko kilometrov a dešifrovaním ich záznamov (v súčasností pomocou počítačov) určia miesta, v ktorých sa oplatí urobiť drahé vrtné práce.

Zem je aj veľkým magnetom
Ľudia už dávno zistili, že magnetická strelka sa ustaľuje blízko smeru sever - juh. Túto vlastnosť megnetickej strelky využívali aj moreplavci nevediac o tom, že k ich orientácii pomáha magnetické pole Zeme. Ešte Kolumbus sa domnieval, že strelku jeho lodného kompasu priťahuje Polárka: Až v 16. storočí ukázal Gilbert na základe pokusov, že Zem je vlastne veľkým magnetom. Preto príčinou magnetizmu Zeme treba hľadať v jej vnútri.

Zemský magnetizmus je veľmi zložitý komplex javov a procesov. Ich výskum ešte doteraz nie je ani zďaleka vyčerpaný. Veľkosť účinku magnetického poľa závisí od jeho sily (intenzity), smeru a aj od magnetických vlastností telesa, na ktoré pôsobí. Magnetické pôsobenie je „prieberčivejšie v porovnaní s gravitačným, napríklad vôbec nepôsobí na nemagnetické materiály. Merania smeru (tzv. inklinácie a deklinácie) a neskôr aj intenzity tohto poľa ukázali, že tieto veličiny sa menia v priebehu času a sú odlišné pre rôzne miesta na zemskom povrchu. Aby sme pochopili zákonitosti v rozložení a zmenách geomagnetického poľa, musíme ho sústavne merať. Preto vznikli už v 19. storočí početné geomagnetické observatória... Aj na území Slovenska - v Hurbanove - pôsobí takéto observatórium už vyše 75 rokov. Okrem meraní na observatóriách poskytujú informácie merania v teréne, na vybranej sieti bodov a letecké mapovanie, prípadne mapovania na moriach a oceánoch. V ostatnom čase informácie o geomagnetickom poli sa získavajú aj pomocou umelých družíc Zeme. Získané údaje z týchto meraní sa spracúvajú rôznymi matematickými metódami a slúžia na vedecké a praktické účely.

Geofyzici však môžu skúmať aj dávnu históriu geomagnetického poľa vďaka tzv. paleomagnetických a archeomagnetických metód. Horniny si pri tuhnutí z magmy alebo lávy uchovávajú „autogramy“ geomagnetického poľa danej geologickej epochy. Po dešifrovaní týchto nemých posolstiev minulosti geofyzici zistili, že magnetická os Zeme periodicky menila svoju orientáciu vzhľadom na rotačnú os. Tým póly Zeme neustále putujú, ba dokonca v niektorých geologických dobách bol aj smer geomagnetického poľa opačný v porovnaní s dnešným. V poslednom storočí klesá veľkosť magnetického dipólu asi o 0,03% za rok a magnetická os putuje západný smerom rýchlosťou okolo 0,07°/rok.

Príčiny existencie geomagnetického poľa skúmalo už niekoľko generácii vedcov. Aj Albert Einstein považoval tento problém za jednu z veľkých záhad prírody. V posledných troch desaťročiach vedci vypracovali tzv. hydromagnetickú teóriu zemského magnetizmu, ktorá vychádza z budenia magnetického poľa pohybom elektricky vodivej kvapaliny v slabšom pôvodnom magnetickom poli. Pri určitej vhodnej kombinácii parametrov prúdenia a pôvodného magnetického poľa sa vytvorí prídavné magnetické pole, ktoré buď oslabí, alebo zosilní pôvodné pole. Niečo podobné sa odohráva aj v generátoroch elektrického prúdu so samobudením magnetického poľa. Fyzika zemského vnútra ukazuje, že dostatočné množstvo elektricky vodivej kvapaliny schopnej pohybu, a preto hydromagnetická teória geomagnetického poľa kladie zdroj zemského magnetizmu práve do oblasti jadra.

Na rozdiel od pomalých zmien geomagnetického poľa, vyvolávaných vnútornými príčinami, jeho rýchlejšie zmeny spôsobujú proces na Slnku a v medziplanetárnom priestore. Geomagnetické pole je ochranným magnetickým štítom našej planéty, ktorý chráni Zem pred tokmi elektricky nabitých častíc prúdiacich zo Slnka (tzv. slnečný vietor). V tomto súboji so slnečným vetrom sa obraz dipólového poľa značne zdeformuje, vytvárajúc tzv. magnetosféru. Pod náporom slnečného vetra je k Slnku obrátená časť poľa stlačená. Na odvrátenej strane sú magnetikcé siločiary „odvievané“ na veľkú vzdialenosť - je to tzv. magnetický chvost. Zemská magnetosféra je magnetickou „pascou“ pre niektoré častice slnečného vetra, ktorým sa „podarí“ dostať cez magnetickú „obálku“ - Magnetopauzu. „Nebezpečie zajatia“ je najväčšie v polárnych oblastiach a zachytené častice sa potom pohybujú okolo siločiar geomagnetického poľa a vytvárajú tzv. radiačné pásy Zeme vo výškach
18 000 až 35 000 km. Najbližšie k zemskej atmosfére sa takéto častice dostanú v polárnych oblastiach, kde ich prienik sprevádza úchvatný prírodný úkaz - polárna žiara. Veľký prílev častíc do magnetosféry, ktorý nastáva so zvýšenou slnečnou aktivitou, vyvolá aj celu škálu porúch v geomagnetickom poli. Najvýraznejšie z nich sú tzv. geomagnetické búrky, ktoré môžu aj znemožniť použitie magnetického kompasu. Pri týchto javoch sa silne ovplyvňuje aj ionisféra Zeme, čo môže narušiť zase rádióvé spojenie. Takto nám magnetosféra odzrkadľuje mnohé javy, ktoré sa odohrávajú na Slnku i v medziplanetánom priestore. Mnohé články z reťaze týchto zložitých a pre prax dôležitých javov sú však ešte známe iba približne. Preto sa na ne zameriavajú mnohé pozemské i družicové výskumy.

Zvláštnosti v rozložení geomagnetického poľa súvisia v niektorých prípadoch s geologickou stavbou zemskej kôry. Tzv. geomagnetické anomálie pomohli na mnohých miestach zistiť náleziská železnej rudy. Vedci vyvinuli aj ďalšie tzv. elektormagnetnické metódy, ktoré využívajú premenné elektrické a megnetické pole na vyhľadávanie nerastných surovín.

Jej ďaleká budúcnosť
Podľa všetkého, čo o zemskom vnútre vieme, môžeme očakávať, že jeho zahrievanie rozpadom rádiogénnych prvkov bude pokračovať ešte jednu alebo dve miliardy rokov, ale nie ďalej. Potom produkcia tepla začne klesať a bude mať drastické následky. Žiadne hlbinné vody nebudú doplňovať zemské oceány a tiež prísun plynov do atmosféry z vnútra Zeme zastane. Zemský povrch sa stane krajne závislý na teplote od Slnka, ale to neveští nič dobrého. Ako sa zásoba atómového paliva v Slnku bude zmenšovať, aktívna zóna horiaceho vodíka sa bude presúvať z vnútra Slnka k jeho povrchu. Rozmery Slnka sa budú tým zmenšovať, ale vyžarovanej energie bude stále viac. Teplota na povrchu Zeme i ostatných planét bude pomaly, ale neúprosne stúpať. Jedného dňa bude taká vysoká, že sa moria a oceány začnú variť. Atmosféra Zeme sa rozpŕchne a obnaží zemský povrch spaľujúcej žiare. Tu sa skončí epizóda života.

Jediné, čo nás môže uspokojiť, je okolnosť, že tento neodvratný koniec je veľmi ďaleko pred nami. Uplynutie ešte 5 miliárd rokov a po celý ten čas naši potomkovia budú využívať slnečné svetlo a teplo dovtedy, kým sa z našej dennej hviezdy stane nemilosrdný kat planét - vlastných detí.

Terminologický slovník

geoid - plocha približujúca tvar Zeme na základe vlastnosti jej gravitačného poľa; tento tvar by mala Zem, keby bola celá pokrytá pokojným oceánom

gravitačné zrýchlenie - zrýchlenie udeľované gravitačnou príťažlivosťou Zeme predmetom, ktoré sa nachádzajú mimo nej

tiažové zrýchlenie - gravitačné zrýchlenie Zeme opravené o odstredivé zrýchlenie; pôsobí iba na predmety, ktoré rotujú spolu so Zemou

epicentum - bod povrchu Zeme nachádzajúci sa nad ohniskom zemetrasenia

seizmograf - prístroj na zaznamenávanie otrasov Zeme

astenosféra - vrstva čiastočne roztopených hornín vrchného plášťa Zeme, leží v hĺbkach 80 km, hrubá asi 150 km

litosféra - vrstva tvorená kôrou Zeme spolu s pevnou časťou vrchného plášťa, nachádzajúca sa nad astenosférou

konvekcia - pohyb tekutého materiálu vznikajúci pri jeho nerovnomernom zahrievaní

inklinácia - uhol, ktorý zviera siločiara geomagnetického poľa s horizontálnou rovinou

deklinácia - uhol, ktorý zviera siločiara geomagnetického poľa s geografickým smerom na sever

pole fyzikálne - oblasť priestoru (i času), pre ktorú je definovaná určitá fyzikálna veličina