Acum 4 miliarde de ani, Pământul era proaspăt născut. Arăta ca o viziune a iadului. Aerul era plin de sulf şi roci vulcanice care curgeau la suprafaţă, mânate de miezul radioactiv al planetei. Dar cum putem şti cum arăta planeta la naşterea sa, dacă azi, suprafaţa Pământului este atât de diferită ? Simplu. Deoarece rocile conţin indicii despre trecut. Interpretarea acestor indicii i-a ajutat pe geologi să înţeleagă originea şi vârsta planetei.

De ce este necesar un articol pe această temă, vă veți da seama singuri după ce vizionați acest scurt video:

Succesorul actual al lui Hall este Maarten De Wit. Acesta, la fel ca Hall, a cartografiat rocile din Barbitan în detaliu. Făcând asta, a descoperit un tipar frapant. După ce a început cartografierea dealurilor, a remarcat că peisajul era dominat de linii. Peste tot în Barbitan, peisajul pare făcut din straturi. În secolul 19, geologii au început să realizeze că acele roci sunt foarte vechi. Au înţeles că procesul care a creat acele straturi, încă se desfăşoară, peste tot în jurul lor, dar într-o perioadă uriaşă de timp. Acum 100 de ani, Hall şi contemporanii săi începuseră deja să realizeze că apa poate fi un modificator puternic, putând eroda roci, dar şi să le creeze, în timp. Râurile străbat rocile, transportând nisip şi mâl în aval. Într-un loc liniştit, râul încetineşte şi depune materialele, strat peste strat. În cele din urmă, acestea se transformă în piatră. Savanţilor secolului 19, straturile de rocă descoperite le spuneau că pământul pe care stăteau trebuie să fi fost, la un moment dat, foarte diferit.

La mii de km distantă, pe coasta estică a Scoţiei, geologii găsiseră deja mai multe dovezi pentru a contrazice vârsta de 6.000 ani acceptată pentru Terra.

Hutton ştia că eroziunea are nevoie de timp. Fiecare ciclu trebuie să fi durat sute de mii, dacă nu milioane, de ani. Nu vedea nici un motiv de ce să nu fi fost mai multe cicluri înaintea acelora şi cine putea spune câte vor mai urma? Geologii au fost obligaţi să recunoască că e destul timp pentru procese infinit de lente să aibă efecte uriaşe asupra Pământului. A fost o descoperire timpurie că indiciile întregii istorii a planetei se află în roci.

La 360 km vest de Barbitan se află câmpul aurifer Rand, unde se află cele mai adânci puţuri de mină din lume. Pentru Maarten De Wit, călătoria tot mai adâncă în straturile de roci înseamnă o călătorie tot mai departe înapoi în timp. Acolo acesta a descoperit un lucru interesant, dar nu rar: sulfat de fier, întâlnit în natură sub formă de pirită, ce trebuia să fie deja oxidată, dar care încă strălucea. Deci pirita ne spune că în acea vreme era mult mai puţin oxigen în atmosferă. Probabil era o atmosferă dominată de dioxid de carbon.  Vedeți așadar cum şi secretul atmosferei Pământului timpuriu poate fi descifrat datorită rocilor.

Însă cercetătorii nu aveau încă nu aveau răspunsul la cea mai mare întrebare: ce vârstă are Pământul ?

Un indiciu a venit de la minerii din secolul 19, care au descoperit că interiorul Pământului este fierbinte. De fapt, temperatura sa creştea cu 11 grade la fiecare kilometru mai aproape de centru. Se credea că această căldură este o rămăşiţă de la naşterea planetei, căldură prinsă în interiorul Pământului de la formarea sa. Se credea că Pământul s-a format prin acumularea constantă de roci. Forţa impactului lor, când erau absorbite în planeta în formare, a eliberat o cantitate uriaşă de energie, destul cât să păstreze întreaga planetă topită. Dar acum, Pământul s-a răcit şi s-a solidificat. Din ceea ce se ştia despre rata la care materiile pierd căldura, s-a încercat calcularea vârstei planetei. După ani mulţi de măsurări şi calcule, savantul din secolul 19, lordul Kelvin, a concluzionat că Pământul trebuie să aibă 20 milioane de ani. Pentru mulţi savanţi, acest argument părea să fie fără fisuri.

Dar pentru geologii de teren, precum Hall, această cifră părea mult prea mică. În jurul lor erau numai straturi peste straturi de roci. Chiar şi 20 de milioane de ani păreau o perioadă prea scurtă pentru ca acestea să se formeze. Apoi, chiar când Hall se pregătea să părăsească Barbitan, în Londra, un anunţ uluitor a început o revoluţie în geologie şi a rezolvat paradoxul.

Un fizician genial din Noua Zeelandă, Ernest Rutherford, a dezvăluit lumii ce descoperise despre fenomenul radioactivităţii. Rutherford a realizat că diferite elemente din interiorul Pământului erau radioactive, precum uraniul sau toriul şi potasiul, şi că acestea generau o cantitate importantă de căldură, iar asta a schimbat complet calculele lui Kelvin. Pentru că, în loc ca Pământul să se răcească tot timpul, el conţinea surse de căldură. Așadar teoria lui Kelvin nu era completă și nu mai putea fi folosită pentru estimarea vârstei Pământului. Nu toată căldura din miezul planetei rămăsese de la formarea sa. În schimb, căldura era generată constant de descompunerea radioactivă. Dar, pe de altă parte, acest lucru permitea folosirea descompunerii materiilor, nu la o estimare, ci la măsurarea exactă a vârstei Pământului. Rutherford pusese bazele unei ramuri ale ştiinţei geologice, geocronologia, măsurarea momentului exact al formării rocilor.

Fiecare rocă are propriul ceas radioactiv. Ceasul începe să bată când roca este creată şi noi minerale se cristalizează în ea. Imediat, compoziţia chimică a acestor minerale începe să se schimbe, pe măsură ce descompunerea radioactivă transformă un element în altul. Proporţia celor două elemente din eşantion spune vârsta rocii. Rutherford descoperise roci care nu aveau 20 de milioane de ani, aşa cum crezuse Kelvin, ci mai mult de 500 de milioane de ani.

După aproape două secole de eforturi ştiinţifice, vârsta Pământului va fi dezvăluită de câteva grăunţe de nisip. Ceea ce a făcut Rutherford, dintr-o lovitură, a fost multiplicarea vârstei geologice cu un factor de 100. Geologii au primit acest lucru cu uşurare, aceasta fiind unul dintre marile împliniri ale secolului 20, faptul că putem data rocile şi mineralele cu o mare acurateţe, şi să vedem toată istoria sistemului solar dezvăluită. Rocile găsite de Rutherford au fost făcute şi refăcute pe Pământ într-o perioadă uriaşă de timp. Dar pentru a afla data naşterii planetei, aveau nevoie de unele dintre materialele originare de la formarea Pământului.

Meteoriţii au spus savanţilor data formării Pământului. Dar pentru a cunoaşte condiţiile de la suprafaţa tinerei planete, trebuiau să găsească o rămăşiţă miraculos păstrată a crustei iniţiale a Pământului. Au început căutarea pentru cel mai vechi loc de pe Pământ.

O companie minieră a venit în Issua, cam la 150 km nord de Nuuk, capitala Groenlandei ca să cartografieze un depozit uriaş de minereu de fier. Primele studii geologice de acolo au sugerat că unele roci pot fi foarte vechi. De fapt, s-au descoperit aici roci care au aproape 3800 milioane de ani, cele mai vechi roci de pe Pământ. Sunt importante datorită indiciilor conţinute despre mediul de la suprafaţa planetei timpurii. Mii şi mii de pietricele rotunde se află în rocile mamă formate din noroi, lut şi şisturi bituminoase. Este exact genul de rocă care s-ar fi format pe o plajă. Concluzia asupra străvechiului Pământ este evidentă. Ne arată fără îndoială ceea ce exista la suprafaţa planetei acum 3800 milioane de ani, lucru ce, în acel moment, a fost o mare surpriză. La Issua, rocile indică faptul că pe tânăra planetă era multă apă. Dar căutarea geologilor a unui loc unde rocile pot da o imagine mai detaliată a planetei timpurii, i-a dus din nou pe cealaltă parte a globului.

Cele mai vechi roci din Ţinutul muntos Barbitan, din Africa de Sud, au circa 3700 milioane de ani. Ce e atât de special la ele este că au dezvăluit faptul că în acea perioadă Pământul era o lume a vulcanilor. Rocile vulcanice răsucite atât de caracteristice peste tot în Barbitan ne spun că au erupt sub apă.

În sfârşit, se forma o imagine a Pământului în timpul naşterii lui. E ca pasta de dinţi scoasă din tub şi pusă una peste alta. Oriunde ne uităm în Barbitan, sunt asemenea roci care ne-au permis să reconstruim imaginea uriaşelor oceane care se aflau atunci în această parte a lumii. Vulcanii ce au erupt aici au produs mari cantităţi de vapori de apă. Aceştia s-au condensat şi au format oceanul primitiv, apele sale puţin adânci acoperind 90% din suprafaţa planetei. Când apa a căzut pe suprafaţă, ca ploaie, a erodat noi roci. Pe fundul oceanului au început să se formeze straturi sedimentare. Activată de miezul radioactiv al Pământului, toată această activitate vulcanică a produs insule de roci vulcanice care au ieşit din oceanele puţin adânci. Aceasta este o imagine a lumii la limita imaginaţiei ştiinţifice. Dar în ziua de azi, la mai mult de 3,5 miliarde de ani mai târziu, e foarte diferit. Care au fost însă forţele care au putut cauza o asemenea transformare ?

În 1912 tânărul geolog german Alfred Wegener a observat alt puzzle în mediul înconjurător. Înţelegerea acestui fapt va dezvălui în cele din urmă procesul care a transformat planeta. De la crearea primelor hărţi detaliate, s-a observat că dacă am împinge coasta Africii de Sud spre coasta Americii de Sud, la 7000 km depărtare, acestea s-ar potrivi perfect. Wegener a înaintat o teorie care a fost privită ca revoltătoare: probabil că cele două continente au fost odată conectate. Ideile sale au fost considerate ca inadmisibile. Dar, după cum vom vedea în episodul al doilea, acesta s-a pus pe căutat dovezi...