Mokslo ir technologijų pasaulis

536 me­tais Sau­lė ap­si­blau­sė ir pa­sau­lį pur­tė ba­das, ma­ras ir im­pe­ri­jų griū­tys. Nau­ji duo­me­nys ro­do dvi­gu­bą apo­ka­lip­sę

„Saulė darėsi blausesnė dieną, o mėnuo – naktį, vandenynas kunkuliavo purslais nuo tų metų kovo 24 dienos iki kitų metų balandžio 24-osios… Ir kadangi žiema buvo tokia atšiauri, jog nuo neįprastai gausaus sniego išnyko paukščiai… tarp žmonių… tvyrojo nerimas… dėl negandų“

Zacharias iš Mytilene (Chronicle, 9.19, 10.1)

Šie metai yra 536-ieji, ir Bizantijos istorikas Procopius iš Cezarėjos ką tik atvyko į Pietų Italiją. Viduržemio jūros regione jėgų balansas keičiasi: vandalai nusiaubė Romą 455 m. ir 476 m. žlugo Vakarų Romos imperija. Justinianas I, Bizantijos (ar Rytų Romos imperijos) imperatorius pasiryžęs atgauti prarastas teritorijas. Po sėkmingos kampanijos prieš Šiaurės Afrikos vandalų karalystę VI amžiaus ketvirtajame dešimtmetyje, Justinianas nurodo savo armijai atgauti Italiją.

Tačiau, kaip rašo Procopius, tada atsitiko kažkas keisto. Saulė užtemo ir prieblanda tęsėsi ilgiau, nei metus. Buvo šalnos ir sniegas vasaros vidury – žiema taip iš tikrųjų ir nesibaigė. Nuo Italijos iki Airijos, nuo Kinijos iki Centrinės Amerikos, 536 m. buvo pradžia dešimtmečio ilgumo šalčių, pažymėtų neramumais. Religijos neteko tikinčiųjų, miestai žlugo ir viena didžiausių istorijoje maro epidemijų nužudė ketvirtį Bizantijos imperijos gyventojų. Justiniano armija sugebėjo atgauti Romą, tačiau jo nusilpusi imperija buvo pertempta ir greitai vėl neteko teritorijos.

Beveik kiekviename pasaulio regione šis periodas pažymėtas blogu oru, socialine suirute ir mirtimi. Šis klimato pablogėjimas galėjo stipriai pakeisti istorijos tėkmę. Atvėsimo priežastis ilgai gaubė paslaptis, bet galiausiai prisikapstėme prie kaltininko – ar kaltininkų.

Pirmasis 536 m. įvykių liudijimas rastas dviejų NASA geologų, Richardo Stotherso ir Michaelo Rampino'o devintojo dešimtmečio tyrime. Jie šukavo ankstyvuosius istorinius duomenis, ieškodami nuorodų į vulkanų išsiveržimus Viduržemio jūros regione ir padarė išvadą, kad iki 630-ųjų įvyko mažiausiai septyni stambūs išsiveržimai, tarp kurių ir įvykęs 79-aisiais mūsų eros metais ir palaidojęs Pompėjos miestą.

Nors buvo keturi įrašai – tarp kurių ir Procopiuso – apie 18 neįprastai tamsaus dangaus mėnesių, prasidedančių maždaug 536 m., iš to laiko nebuvo nė vieno tiesioginio vulkano išsiveržimo paminėjimo. Stothersas ir Rampino'as padarė išvadą, kad priežastis turėjo būti milžiniškas ugnikalnio išsiveržimas už tūkstančių kilometrų nuo Europos.

Tai buvo visai tikėtina. Juk po 1815-ųjų metų Indonezijos ugnikalnio Tambora išsiveržimo, šiauriniame pusrutulyje buvo „metai be vasaros“ (ir tai galėjo mums padovanoti Frankenšteiną ir dviračius). Istoriniai dokumentai rodė, kad 536 m. buvo daug sunkesni, nei 1816 m., bet ar galima jais pasitikėti?

„Visais senoviniais tekstais galėjo būti manipuliuojama,“ teigia Michaelas Baillie'is iš Karalienės universiteto Belfaste, JK. Bet jo dėka devintojo dešimtmečio pabaigoje prabilo nešališkas VI a. įvykių liudininkas. Baillie'is tyrinėja medžių rieves, ir naudodamas Airijos pelkynėse išlikusius ąžuolus, kartu su kolegomis surinko medžių rievių kolekciją, siekiančių toliau, nei 7000 metų į praeitį. 1988 m. jie pranešė, kad per pirmąjį mūsų eros tūkstantmetį siauriausios metinės rievės – rodančios blogas augimo sąlygas ir žemą temperatūrą – formavosi keletą metų po 536 m.

„Saulėje buvo nematytas negirdėtas ženklas… Saulė aptemo ir jos tamsa truko aštuoniolika mėnesių. Kasdien ji švietė apie keturias valandas, bet ši šviesa tebuvo menkas šešėlis. Visi skelbė, kad Saulė niekada nebeatgaus savo šviesumo. Vaisiai nenoko ir vyno skonis priminė rūgščias vynuoges“

Michael the Syrian (Chronicle, 9.296)

Atėjo daugiau medžių rievių duomenų iš kitų grupių ir išryškėjo vaizdas. „Siauros rievės buvo ne tik Europos ąžuoluose. Jos buvo ir Skandinavijos pušyse, ir medžiuose iš Šiaurės ir Pietų Amerikos,“ sako Baillie'is. „Tai turėjo būti globalus įvykis.“

Bet kažko trūko. Ugnikalnių pelenų ir sieros dalelės iš atmosferos išplaunamos ir palieka pėdsakus prie ašigalių besifomuojančiame lede. Devintajame dešimtmetyje ledų kernai iš Grenlandijos atskleidė daugelio anksčiau vykusių, bet nežinotų išsiveržimų pėdsakus, tarp kurių ypatingai galingas 1257-ųjų metų. Tačiau apie 536 m. susiformavusiame lede ugnikalnio išsiveržimo įkalčių nebuvo.

Medžių rievės taip pat atskleidė kai ką netikėto. Nežiūrint į tai, kad istoriniai įrašai pabrėžė 536–uosius mūsų eros metus, medžių rievės liudijo, kad augimo sąlygos buvo siaubingos ir po 540-ųjų. Iš tiesų rievės rodė, kad atšalimas tęsėsi dešimtmetį. Labai neįprasta, kad ugnikalnio išsiveržimas sukeltų dešimtmečio trukmės atšalimą, sako Baillie'is, nes ugnikalnio į atmosferą išmesti pelenai ir sieros turinčios dalelės turėtų iškristi per keletą metų. Atradimai privertė Baillie'į permąstyti aptemimo priežastį. „Stothersas ir Rampino'as laikė įvykį ugnikalnio išsiveržimo įrodymu, bet gal yra ir kitas paaiškinimas,“ svarsto Baillie'is.

Radus fragmentiškų užuominų apie neįprastą dalinį užtemimą šiaurės vakarų Europoje 538 m. ir 540 m., Baillie'iui kilo mintis, ar negalėjo nelaimių šaltinis būti ne vulkaninės, o nežemiškos kilmės. 1994 m., prieš pat Shoemaker-Levy 9 kometos fragmentams įsirėžiant į Jupiterį, jis pasiūlė idėją, kad kometos dulkės, praskriejančios netoli Žemės – ar net susiduriančios su ja – galėtų paaiškinti neįprastai ilgą klimato atšalimą ir vulkaninio aktyvumo ženklų nebuvimą.

1999 m. išėjusioje knygoje Baillie'is ėjo dar toliau, pateikdamas hipotezę, kad keletą smarkių klimato pokyčių per pastaruosius 10 000 metų sukėlė susidūrimai. Jis svarstė apie platų spektrą ryšių su istoriniais ir net mitiniais įvykiais, tokiais, kaip karaliaus Artūro mirtis.

Justiniano maras

Tikrai žinoma, kad po 536-ųjų ėję metai buvo kupini įvykių. Pavyzdžiui, Kinijoje maždaug tuo metu žlugo šiaurinė Wei dinastija. „Yra rašytinių duomenų, kad nuo šalčio, nederliaus, bado ir sausrų mirė apie 75 procentus žmonių,“ sako Paysonas Sheetsas, archeologas iš Kolorado universiteto Boulderyje. „Vyko politiniai ir religiniai neramumai.“

Centrinėje Amerikoje didžiulio miesto valstybės Teotihuacano gyventojų irgi sumažėjo. „Tiksli data yra debatų klausimas, tačiau apie 550-uosius ten žmonės degino šventyklas laiptuotųjų piramidžių viršūnėse,“ sako Sheetsas. „Jie prarado tikėjimą savo valdovų gebėjimais būti žmonių ir jų dievų tarpininkais.“

Ir tuo metu Justinianui iš naujo užkovojant Rytų Romos imperiją, jo pavaldiniai ėmė mirti kaip musės. 542 m. Procopius apraudojo tai, kas dabar žinoma kaip Justiniano maras – ankstyva buboninio maro forma, – savo siautėjimo viršūnėje kasdien pasiglemždavusi po 10 000 gyvybių.

Ar visus šiuos tolimus įvykius sukėlė globalinis atšalimas? Baillie'is mano, kad taip galėjo būti. Pavyzdžiui, Justiniano maras galėjo būti netiesioginė maisto trūkumo Eurazijoje, sukėlusio masinę žmonių ir užkratą pernešančių graužikų migraciją, pasekmė. „Žmones ėmė veikti anksčiau nepažinti patogenai,“ sako jis. „Maras prasiveržė ir išplito – tai klasikinis Juodosios mirties scenarijus.“

Įrodyti, kad tam tikrus istorinius įvykius lėmė klimato pokyčiai, praktiškai neįmanoma, bet nuodugnios Davido Zhango iš Hong Kongo universiteto studijos parodė, kad yra stiprus ryšys tarp vėsesnių laikmečių ir bado, maro, masinių migracijų, socialinių neramumų ir netgi karų (New Scientist, 2012-08-04, p. 32). „Esu įsitikinęs, jog dešimtmečių mastelio atšalimas VI a. ketvirtajame ir penktajame dešimtmečiuose galėjo sukelti epidemijas,“ sako Zhangas. „Ne tik dėl migracijų, bet ir dėl bado nusilpusios žmonių sveikatos.“

Nors niekada užtikrintai nesužinosime istorinių pasekmių, 2002 m. Baillie'is ėmė ieškoti nežemiškojo sukėlėjo įkalčių – tokių, kaip sukietėję išlydytos medžiagos lašeliai, atsiradę smūgio metu – Grenlandijos ledo kernuose. „Pasirodė, kad jame pilna stikliškų ir metališkų sferulių ir pamaniau, jog įrodymus aptikome.“

Bet apsidžiaugta per anksti. Antrame ledo kerne panašių sferulių nebuvo nė pėdsako. „Tikriausiai sferulės pirmajame lede buvo tarša,“ sako Baillie'is – galbūt nuo kerno ištraukimui naudotos įrangos. 2002 m. pabaigoje, 536 m. įvykis buvo paslaptingesnis, nei kada nors anksčiau: daugėjo tiesioginių ir istorinių staigaus ir stipraus atšalimo įrodymų, bet priežasties nebuvo nė ženklo. Tad Bo Vintheris iš Kopenhagos universiteto Danijoje su kolegomis nusprendė darsyk žvilgtelėti į ledo kernus – ir 2008 m. jie pranešė aptikę silpną, bet reikšmingą sieros signalą 534 m., su galima dviejų metų paklaida. Vulkaninis paaiškinimas grįžo į žaidimą (Geophysical Research Letters, vol 35, L04708).

Tiesą sakant, nenuostabu, kad ankstesni ledo kernų tyrimai neparodė vulkaninio aktyvumo ženklų 536 m., sako Vintheris. Ugnikalnių išsiveržimo ženklai būna maži ir subtilūs, nebent išsiveržimas įvyksta netoli ledo sluoksnio ir padengia jį pelenais. „Reikia labai kruopščiai matuoti, jei norima tai aptikti,“ sako jis.

Ir šis išsiveržimas tikriausiai neįvyko kur nors šalia ledyno. Vintherio komanda rado sieros pėdsakų ir lede iš Grenlandijos, ir iš Antarktidos. „Tad išsiveržimas turėjo įvykti tropikuose,“ sako jis. „Kitaip nerastume signalo abiejų ašigalių lede.“

Prasidėjo ugnikalnio medžioklė ir greitai atsirado įtariamasis. Laimei, Steffenas Kutterolfas iš Kielio universiteto Vokietijoje ir jo kolega iš naujo vertino žinomų vulkaninių išsiveržimų Centrinėje Amerikoje mastą, matuodami pelenų nuogulas. Jų darbas, publikuotas po kelių mėnesių nuo Vintherio tyrimų pradžios, padvigubino Ilopango vulkano išsiveržimo El Salvadore numanomą dydį. Dabar žinome, kad šis išsiveržimas į orą išsviedė 84 kubinius kilometrus pelenų, sako Kutterolfas.

„Tai yra labai daug – pagal naujus vertinimus, tai yra šeštas pagal dydį ugnikalnio išsiveržimas per pastaruosius 10 000 metų,“ sako Robertas Dullas iš Teksaso universiteto Austine, ilgus metus tyrinėjęs Ilopango'ą. Bet buvo tik viena problema: pelenuose rastų augalų datavimas radioaktyviosios anglies metodu parodė maždaug 430 m.e.m. Tai yra 100 metų per anksti, bet datavimas buvo laikinas.

Perskaitęs šiuos tyrimus, Dullas sudarė komandą su Kutterolfu. Mintis buvo nustatyti tikslesnę datą, anglies metodu datuojant metines rieves medžių kamienuose. Tam pelenuose reikėjo rasti medį. 2010 m. komanda paskelbė radusi medį, žuvusį kažkada tarp 500-ųjų ir 550-ųjų, tad ryšys su 536-aisiais buvo visai tikėtinas. Per pastaruosius porą metų kitų medžių tyrimai patvirtino, kad išsiveržimas įvyko VI a. pradžioje ir nurodo 535-uosius m. kaip labiausiai tikėtiną datą, sako Dullas.

Jei Ilopango sukėlė katastrofiškas problemas visame pasaulyje, jo poveikis Centrinei Amerikai turėjo būti praktiškai apokaliptinis. „Nupieškite 200 kilometrų spindulio apskritimą apie Ilopango'ą, ir tikriausiai žvelgsite į teritoriją, kur sunaikinti visi žmonės, gyvūnai ir medžiai,“ sako Sheetsas, irgi Dullo komandos narys. Už kelių šimtų kilometrų šiauriau buvusi majų civilizacija galėjo išvengti visiško sunaikinimo, bet ketvirtajame VI a. ji paslaptingai nustojo statyti meniškai išraižytus monumentus (stelas) su datuotais hieroglifais, sako Dullas.

Čia pasirodo Dallas Abbott, geologė iš Kolumbijos universiteto Palisadese, Niujorke. Jos komanda taip pat tyrė ledo kernus iš Grenlandijos – ir taip pat, kaip ir Baillie'is, rado metalines sferules maždaug iš 536 m. Bet taip pat rado neįprastai didelę nikelio ir alavo koncentraciją. Nikelio gausu kosminėse nuolaužose ir vargu, ar jis rodo užteršimą, pažymi Abbott, nes medžiaga įprastai nėra naudojama ledo rinkimo įrangoje. Tuo tarpu alavo atsirado tikriausiai iš kometos.

Net jei Ilopango išsiveržimas sukėlė 536 m. įvykius, jis negali paprastai paaiškinti kodėl šalčio banga truko dešimtmetį ir kodėl kai kurie iš šalčiausių metų nutiko po 540-ųjų. Ar įvyko daugiau, nei vienas išsiveržimas? Per pastaruosius kelis mėnesius atlikta Grenlandijos ledo kernų analizė atskleidė 540 m. sieros signalus – bet signalo stiprumas tebuvo maždaug 15 procentų stiprumo, lyginant su 534 m. signalu. Diskutuotina, ar tokios galios išsiveržimas galėjo padaryti ženklų poveikį klimatui.

Todėl Abbott atradimai atgaivino kometos hipotezę – ji netgi turi mintyse konkretų įtariamąjį. „Žinome, kad Halio kometa pro Žemę praskriejo 530 m.,“ pažymi Abbott. „O kinų įrašai liudija ją buvus neįprastai šviesią.“

Šviesumas rodo, kad kelionėje per vidinę Saulės sistemą, Halio kometa praskriejo itin arti mūsų žvaigždės, sako ji. Kometa būtų praradusi daugiau ledo nei įprastai, išlaisvindama daugiau viduje sušaldytų dulkių ir dalelių. „Labai tikėtina, kad Halio kometa 530-aisiais galėjo netekti daug medžiagos ir sukelti dulkių,“ sako Abbott.

„Ir tais metais pasirodė baisiausios pranašystės ženklas. Nes Saulės šviesa be ryškumo, kaip Mėnulis švietė visus metus, ir labiau rodėsi kaip Saulės užtemimas, nes spinduliai jos skleidžiami nebuvo ryškūs ir tokie kokius matyti pratę esam“

Procopius (Wars, 4.14.5)

Kiekvienais metais Žemė kerta du meteorų lietus, sukeliamus Halio kometos dulkių fragmentų. Ketvirtajame VI a. dešimtmetyje ir penktojo pradžioje, šie meteorų lietūs galėjo būti neįprastai stiprūs, uždengdami Žemės atmosferą vėsinančiomis dulkėmis – ir gal net daugiau.

Smūgio vieta

Lede yra kitų stulbinančių užuominų. Maždaug 536 metų pradžios kernuose yra sušalusios liekanos mikroorganizmų, paprastai randamų sekliose tropinėse jūrose, tuo tarpu 538 m. pavyzdžiuose yra daug senesnių jūrų mikroorganizmų pavyzdžių. Abbott mano, kad yra vienintelis būdas šiems mikroorganizmams atsidurti Grenlandijos lede.

Halio kometa, keliaudama per vidinę Saulės sistemą 530-iaisiais, galėjo išsviesti keletą ypač stambių fragmentų. Vėlesniais metais, tikriausiai ir 536-iaisiais bei 538-aisiais, šie fragmentai nukrito į Žemės okeanus, aukštai į atmosferą pakeldami gyvus jūrų mikrobus iš vandens ir fosilijas iš uolienų, ir smarkiai sumažindami globalią temperatūrą.

Abbot komanda netgi aptiko vietą, kur galėjo vienas toks susidūrimas įvykti. Gravitacijos anomalijos ir metalinės sferulės nuosėdų sluoksniuose rodo, kad mūsų eros pirmajame tūkstantmetyje Australijoje Carpentaria'os įlankoje nukrito didelis objektas, sako ji.

Abbott pristatė savo komandos atradimus pernai dviejose konferencijose ir greitai publikuos detales. Tačiau jai dar teks nemažai nuveikti, įtikinėjant skeptikus.

Donas Brownlee'is iš Vašingtono universiteto Sietle 2004 m. dirbo NASA Stardust misijoje, skirtoje surinkti dulkes iš Wild 2 kometos. Jis sako, jog yra kai kurių įrodymų, kad kosminių kūnų susidūrimai su Žeme gali turėti stiprų vėsinimo efektą: pavyzdžiui, trumpas atvėsimo periodas maždaug prieš 12 800 metų buvo susietas su galingu tada įvykusiu susidūrimu. Bet jis skeptiškai vertina galimybę, kad Halio kometa galėjo suvaidinti tokį vaidmenį VI amžiuje, nes žymiosios kometos pastarųjų kelių tūkstantmečių istorija yra gana aiški. „Kometos gali ryškėti ir kartais netgi suskilti į dalis, bet nežinau jokių įrodymų, kad praeityje Halio kometa būtų taip elgusis,“ sako jis.

Net jei Halio kometa su tuo ir nesusijusi, Abbott teiginiai apie Žemės kelyje pasitaikiusių dulkių juostų kirtimą ir nukentėjimą nuo dviejų ar daugiau stambių susidūrimų vis vien gali būti teisingi. Kitos grupės dar kartą peržiūri ledo kernus. „Matydamas Dallas publikacijas, ketinu grįžti prie mūsų ledo pavyzdžių ir pažiūrėti, ar rasime ką nors atkartojančio jos rezultatus,“ dėsto Baillie'is.

Tuo tarpu mūsų kosminis kaimynas Marsas greitai gali suteikti progą betarpiškai išvysti, kas nutinka, kai kometos nuolaužos krenta į mažą planetą. Spalio mėnesį Raudonoji planeta brausis per kometą C/2013 A1 supančias dulkes ir dujas.

Taigi, per pastaruosius keletą metų mūsų padėtis pasikeitė – neturėjome jokių įrodymų apie ugnikalnio išsiveržimo ar kokį nors susidūrimo apie 536 m., o dabar turime preliminarius abiejų įvykių įrodymus. Tai kas sukėlė globalinę šalčio bangą? Dullas sakys, kad tai buvo vulkanas, tuo tarpu Abbott įsitikinusi, kad tai buvo kometa. Bet gali būti, kad teisūs abu.

Neįprastai stiprų atšalimą ir jo trukmę geriausiai gali paaiškinti dvigubas smūgis. Vintheris sako, kad kokių nors stiprių ugnikalnių išsiveržimų liudijimų nebuvimas 540 m. lede patvirtina tokią vulkano ir kometos teoriją. Gali pasirodyti mažai tikėtina, kad Žemė per dešimtmetį patyrė stiprų ugnikalnio išsiveržimą ir artimą kontaktą su kometa – bet ir mažai tikėtini dalykai nutinka.

Colin Barras
New Scientist, № 2952, psl. 34-38.