Co má společného uhlík z litosféry s Vikingy?

V minulém blogu jste si mohli přečíst, jaká dobrodružství může zažít CO2 v podzemí. Dnes bude blog o tom, čím fascinoval a jak sloužil … Vikingům. (délka blogu 8 min.) 

Uhlík v litosféře

Litosféra (tedy nejsvrchnější pevná slupka Země) obsahuje největší zásobárnu uhlíku na naší planetě. Nalézáme v ní 99,95 % tohoto chemického prvku, vázaného v různých sloučeninách. Které to jsou?

Asi nejznámější jsou karbonáty, vzniklé v prehistorických dobách díky aktivitě mořských živočichů. Ti zabudovávali do svých schránek CO2, kterým oplývala tehdejší atmosféra. Dá se říci, že ji od CO2 postupně vyčistili. 

Pro srovnání - přibližná množství sloučenin uhlíku

Odhaduje se, že se v litosféře nachází kolem 60 000 000 gigatun uhlíku ve sloučeninách jako například kalcit CaCO3 a dolomit CaMg(CO3)2. 

O něco méně se tu pak nachází kerogenů (fosilních organických sloučenin) a ropy. Mělo by to být kolem 15 000 000 gigatun. 

Plynových hydrátů (zmiňovala jsem je v jednom z minulých blogů) by mělo být daleko méně - kolem 10 000 gigatun. 

Ještě méně je tu uhlí, zhruba 4 100 gigatun. Toto číslo může být ve srovnání s ostatními nepatrné, přesto je to přibližně pětkrát víc, než množství CO2, které se dnes nachází v ovzduší naší planety. 

Sluneční kámen

Mezi 60 000 000 gigatun karbonátů nalezneme samozřejmě různé minerály -  příroda totiž není nudná ani jednotvárná. 

A tak můžeme nalézt prehistorické CO2 molekuly v minerálech jako je vápenec, kalcit, aragonit, dolomit, ale také v křídě, mramoru nebo travertinu. Naši předkové z nich stavěli silnice, pyramidy nebo například římské Koloseum. 

Nejspíš nejdobrodružnější osud měl kalcit, který dostal jméno Sluneční kámen. Oblíbili si ho Vikingové. Sloužil jim … k navigaci. 

Vikingové se plavili na svých lodích tisíce kilometrů křížem krážem oceánem a objevili prý Ameriku dávno před Kryštofem Kolumbem. Donedávna bylo záhadou, jak se přitom orientovali. Zvládli to totiž bez kompasu a dokonce i za špatných povětrnostních podmínek. Udrželi kýžený směr i ve sněhové bouři, když není na obloze vidět poloha Slunce. 

V jedné z jejich lodí, pocházející ze 16. století, našli vědci zajímavý kámen - kus kalcitu. Právě on má vysvětlit onu záhadnou schopnost orientace Vikingů. 

Trigonální krystalografická soustava

je jednou ze sedmi soustav, do kterých se dělí minerály podle os souměrnosti svých krystalů. Trigonální soustavě se někdy říká klencová. Klencová soustava bývá někdy pro zjednodušení řazena do šesterečné soustavy. Tyto soustavy mají stejný typ kříže svých os a liší se jen svislou osou. 

Dvojitý lom světla v kalcitu

Kalcit je chemicky nejstabilnější formou uhličitanu vápenatého a tvoří bezbarvé krystaly nebo krystaly zbarvené příměsemi. Krystalizuje v trigonálním systému. Kalcit se dobře štěpí a vytváří tak romboedrické krystaly, říká definice. 

Kalcit patří mezi minerály, ve kterých dochází k tzv. dvojitému lomu světla. Jedná se o poměrně rozšířený jev. Prostý (jednoduchý) lom světla se realizuje převážně jen v minerálech, krystalizujících v kubické krystalizační soustavě. Většina ostatních minerálů (mezi nimi i kalcit), by vykazovala složitější lom světla. Všimneme si toho samozřejmě jen u kamenů, které jsou průhledné. 

V praxi to znamená, že pokud položíte průhledný kalcit na list v knize, uvidíte písmo dvojitě. Paprsek světla, který vstoupil do minerálu, prochází tímto materiálem dvěma různými cestami. 

Kalcitový navigátor

Navigace pomocí kalcitu funguje následujícím způsobem. Když vezmete kousek kalcitu a podíváte se skrz něj, uvidíte hned dva paprsky světla. Nejspíše nebudete mít to štěstí - aby byl kalcit náhodou zrovna v takové poloze, kdy jsou oba paprsky stejně intenzivní. Můžete ale s kamenem (a sebou) otáčet, a to tak dlouho, dokud nebudou oba paprsky stejně zřetelné. V tuto chvíli vám krystal ukazuje přesný směr, kterým leží Slunce. Jev funguje dokonce i při nízkém slunečním svitu nebo když je zataženo. 

Vědci jsou dokonce přesvědčeni, že Vikingové tuto metodu používali i poté, co byl vynalezen kompas. Ten má totiž nemálo omezení. Přestává dobře fungovat například tehdy, když se dostane do blízkosti magnetické anomálie nebo většího kovového magnetizovaného předmětu. Kalcit oproti tomu nechávají kovové předměty … naprosto chladným.