Oamenii de stiinta au descoperit recent ceva surprinzator in partea indepartata a Lunii: un punct fierbinte intr-o caldera vulcanica prabusita, disparuta de mult timp. Era incalzit de elementele radioactive din granitul care s-a format in camera de magma solidificata de dedesubt.
Surpriza nu a fost radioactivitatea granitului – granitul obisnuit de blat de pe Pamant este putin radioactiv. Adevaratul soc a fost prezenta granitului. Acest tip de roca se formeaza din abundenta pe Pamant doar datorita apei lichide a planetei noastre si tectonicii active a placilor; lunii ii lipsesc ambele.
De fapt, planeta noastra este un fel de ciudat geologic, avand in vedere ceea ce stim despre vecinii nostri cu sistemul solar. Granitul nu este singura roca obisnuita pe Pamant, dar rara pe alte lumi. Aceste roci lipsa se pot adauga la intregi peisaje lipsa: dincolo de Pamant, ti-ar fi greu sa gasesti ceva precum coloanele de calcar ale Golfului Hạ Long, un stratovulcan precum Mt. Fuji sau chiar dune de nisip cuart.
Oamenii de stiinta discuta despre rocile obisnuite gasite pe suprafata Pamantului, care sunt speciale, rare sau inexistente in alta parte a sistemului solar, pe baza cunostintelor noastre actuale. Daca Luna ii poate surprinde pe geostiinta chiar si dupa mai multe vizite, geologiile lumilor extraterestre pe care le-am explorat doar cu rovere sau sonde sau le-am intrezarit de pe orbita sau prin telescoape ar putea, cu siguranta, sa faca acelasi lucru.
Granit si alte roci facute din magma reciclata
Rocile magmatice, care se formeaza din magma (care se numeste lava atunci cand erupe la suprafata), nu sunt nimic special in sistemul nostru solar. Suprafetele Lunii, Marte, Mercur, Venus si chiar si luna furioasa a lui Jupiter Io sunt toate in mare parte vulcanice. Dar magma obisnuita nu face de obicei granit – trebuie mai intai reciclat.
Proaspat din interiorul unei planete, magma formeaza de obicei o roca negricioasa numita bazalt, nu granit, spune geoscientist planetar Harry McSween de la Universitatea din Tennessee. Granitul, care se formeaza de obicei din magme care s-au racit si s-au retopit partial din nou si din nou – mineralele precum cuartul din granit se topesc usor, astfel incat se lichefiaza si se separa de solidul ramas pe masura ce rocile incep sa se topeasca. Magmele reciclate rezultate formeaza multe tipuri diferite de granit si roci asemanatoare granitului, care alcatuiesc cea mai mare parte a scoartei continentale a Pamantului.
Pe Pamant, acest proces de reciclare are loc de obicei in zonele de subductie, unde crusta oceanica aluneca sub crusta continentala, incalzindu-se pe masura ce coboara. Si, deoarece roca umeda este mai usor de topit, subductia care aduce apa in Pamant ajuta scoarta sa se topeasca cu usurinta.
„Pamantul, cu placi tectonice si apa, are aceasta modalitate usoara de a face granit tot timpul”, spune omul de stiinta planetar Matthew Siegler de la Institutul de Stiinte Planetare din Tucson, Arizona, care a ajutat la reperarea granitului pe Luna. „Dar niciuna dintre celelalte planete nu are asta.”
De aceea, Mercur, Venus, Marte si chiar luna vulcanica a lui Jupiter au o multime de bazalt, dar putin granit. Acesta este, de asemenea, motivul pentru care vulcanii din afara planetei tind sa arate mai mult ca clatite decat Muntele Fuji. Bazaltul topit este mai curgator decat magma reciclata si se raspandeste in vulcani „scut” largi, cum ar fi Olympus Mons de pe Marte.
Gresie si alte roci s-au format in apa
Apa abundenta a planetei noastre albastre o face unica in sistemul nostru solar. Iar apa nu ajuta doar la topirea rocilor de pe Pamant, ci ajuta si la lipirea lor.
Rocile sedimentare precum gresiile se formeaza atunci cand rocile preexistente se descompun in bucati care se aduna si se lipesc impreuna pentru a forma o noua roca. Presiunea ajuta acest proces de-a lungul, dar nu este suficienta in sine – „aveti nevoie de apa pentru a ajuta la cimentarea diferitelor particule care se unesc”, spune geologul lui Marte Kirsten Siebach de la Universitatea Rice.
Aceasta legatura cu apa este motivul pentru care rocile sedimentare extraterestre sunt rare. Dar ele exista. Anumiti asteroizi, precum Ryugu si Bennu, sunt gramezi de moloz, in esenta un conglomerat spatial ciudat – un tip de roca sedimentara – in care bolovanii si particulele sunt retinute gravitational, spune planetarist Bethany Ehlmann de la Caltech. Marte se mandreste, de asemenea, cu roci sedimentare – o varietate uimitoare de ele, lasate in urma din trecutul sau mai cald si mai umed. Rocile sedimentare ale planetei rosii s-au format in mare parte atunci cand apa a ajutat la lipirea sedimentelor care s-au acumulat in rauri, lacuri si dune de nisip antice.
Totusi, spune Siebach, „din cauza granitului, de fapt, rocile sedimentare de pe Pamant cu care suntem cel mai obisnuiti sunt inca unice pe Pamant – in general.”
Luati gresie, de exemplu. Nisipurile pamantului sunt adesea albe, iar gresiile sale sunt de obicei pline de cuart, deoarece mineralul este comun in granit si este foarte greu de degradat, asa ca se acumuleaza in sedimente. Gresiile lui Marte au ingrediente complet diferite. Excluzand fosilele, spune McSween, o gresie bogata in cuart este probabil una dintre cele mai imaginabile roci specifice Pamantului – crearea uneia ar necesita tectonica placilor, eroziune si apa.
Calcar si alte roci facute de viata
Desigur, tectonica placilor Pamantului si apa nu sunt singurele lucruri care il deosebesc. Planeta noastra natala este singura care gazduieste viata – iar stancile de aici o arata.
Luati calcarul, o roca creta bogata in minerale numite carbonati. Calcarul este obisnuit pe Pamant, deoarece viata il produce in masa: roca se formeaza atunci cand scoici si schelete ale creaturilor oceanice, in special din recifele de corali, se aduna pe fundul marii pe masura ce organismele mor. Cand acestea raman ciment impreuna, formeaza blocuri enorme de calcar.
Viata accelereaza atat de mult formarea calcarului incat „chiar si geologii cred uneori ca calcarul se poate forma doar cu viata”, spune Siebach. Dar procesele lipsite de viata pot face si roci bogate in carbonat, cum ar fi calcarul. Ingredientele cheie sunt putina apa calda, putin adanca, care nu este prea acida si putin dioxid de carbon – ambele au existat pe Marte in trecut.
Trecutul mai cald si mai umed al lui Marte il face al doilea cel mai bun loc din sistemul solar pentru a gasi carbonati. Dar fara viata care sa produca in masa aceste minerale, „nu le vedem in cantitati mari in acelasi mod in care am face-o daca ai drena oceanele Pamantului”, spune Ehlmann.
Cantitati mici de minerale carbonatice au fost gasite si pe asteroizi, inclusiv pe asteroidul apropiat de Pamant Bennu si pe planeta pitica Ceres.
Marmura si alte roci transformate de caldura si presiune
Marmura ar fi foarte ciudat de gasit in spatiu si nu numai pentru ca incepe ca calcar. Este o roca metamorfica, ceea ce inseamna ca devine ceva nou sub caldura si presiune extrema, fara a se topi.
Pe Pamant, metamorfismul are loc de obicei lent si adanc in subteran. Caldura si presiunea la adancime transforma rocile si mineralele, asa ca grafitul devine diamant si calcarul devine marmura. Insa pe alte lumi, este mai tipic sa gasesti roci metamorfice forjate in socul de o fractiune de secunda al unui impact meteoritic.
„Rocile sunt expuse la presiuni foarte mari si temperaturi ridicate, dar doar trecator”, spune McSween.
Metamorfismul soc s-a intamplat adesea pe Marte, dar exista si dovezi pentru metamorfism care seamana putin cu o versiune mai rece si mai blanda a ceea ce se poate intampla pe Pamant. Ehlmann si echipa ei au identificat anterior roci metamorfice pe Marte despre care crede ca s-ar fi putut forma atunci cand apa subterana fierbinte a circulat prin roci ingropate sub pamant, un proces la temperatura relativ scazuta si la presiune scazuta.
Intre timp, suprafata lui Venus este suficient de fierbinte pentru a topi plumbul – suficient de fierbinte incat McSween sa creada ca cea mai mare parte a rocii de suprafata ar fi trebuit sa se metamorfozeze. Dar presiunea atmosferica, desi este zdrobita de standardele umane, nu se poate compara cu greutatea chiar si a doar cativa kilometri de roca deasupra capului, adanc in Pamant.
In cele din urma, daca am putea fora suficient de adanc, am gasi de fapt roci metamorfice pe fiecare planeta, spune McSween. Dar Pamantul este special. Datorita tectonicii placilor, roci din adancul interior si locurile comerciale de suprafata tot timpul, extinzand substantial repertoriul geologic neobisnuit al planetei noastre.
Pe Pamant, exista o modalitate eficienta „de a ridica acele roci la suprafata si de a cicla rocile de suprafata pentru a fi metamorfozate”, spune McSween. „Si chiar nu avem niciun proces care sa faca asta pe alte planete.”
