W jaki sposób Ziemia - nasz dom i miejsce, w którym ewoluowało nasze życie - powstało przede wszystkim? W jakimś ognistym piecu na szczycie wielkiej góry? Na jakiejś boskiej kuźni z młotem bogów kształtującym ją z czystego eteru? Co powiesz na wielki ocean znany jako Chaos, gdzie coś zostało stworzone z niczego, a następnie wypełnione wszystkimi żywymi stworzeniami?
Jeśli którekolwiek z tych opowiadań brzmi znajomo, są to niektóre z dawnych legend, które zostały przekazane przez lata, które próbują opisać, jak powstał nasz świat. Co ciekawe, niektóre z tych starożytnych historii o stworzeniu zawierają dla nich element faktów naukowych.
Jeśli chodzi o sposób powstawania Ziemi, zaangażowane były siły, które można opisać jedynie jako ogniste, chaotyczne i rzeczywiście boskie. Jednak w ciągu ostatnich kilku stuleci badania i udoskonalenia dokonane w tak zwanym obecnie nauce o Ziemi pozwoliły naukowcom zgromadzić bardziej empiryczne i naukowe zrozumienie tego, jak powstał nasz świat.
Hipoteza mgławicowa:
Na podstawie dominującego modelu powstawania Układu Słonecznego naukowcy twierdzą, że kilka miliardów lat temu nasz Układ Słoneczny był niczym innym jak chmurą zimnych cząstek pyłu wirujących w pustej przestrzeni. Ta chmura gazu i pyłu została zakłócona, być może przez eksplozję pobliskiej gwiazdy (supernowej), a chmura gazu i pyłu zaczęła się zapadać, gdy grawitacja zgromadziła wszystko razem, tworząc mgławicę słoneczną - ogromny wirujący dysk.
Gdy się obracał, dysk rozdzielił się na pierścienie, a wściekły ruch spowodował, że cząsteczki stały się białe. Środek tarczy stał się Słońcem, a cząsteczki w pierścieniach zewnętrznych zamieniły się w duże ogniste kule gazu i stopionej cieczy, które ochłodziły się i skraplały, przyjmując postać stałą. Około 4,5 miliarda lat temu zaczęły przekształcać się w planety, które znamy dzisiaj jako Ziemię, Marsa, Wenus, Merkurego i planety zewnętrzne.
Eon Hadeana:
Pierwszą erą, w której istniała Ziemia, jest tak zwany Eon Hadeana. Nazwa ta pochodzi od greckiego słowa „Hades” (podziemia), które odnosi się do stanu ówczesnej planety. Polegało to na ciągłym bombardowaniu powierzchni Ziemi przez meteoryty i intensywny wulkanizm, który, jak się uważa, był poważny ze względu na duży przepływ ciepła i gradient geotermiczny z tej epoki.
Odgazowanie i aktywność wulkaniczna wytworzyły pierwotną atmosferę i istnieją dowody, że w tym czasie istniała woda w stanie ciekłym, pomimo warunków na powierzchni. Skraplająca się para wodna, wzmocniona lodem dostarczanym przez komety, zgromadziła się w atmosferze i ochłodziła stopioną zewnętrzną część planety, tworząc stałą skorupę i wytwarzając oceany.
Formacja Księżyca:
Również w tym eonie - około 4,48 miliarda lat temu (lub 70–110 milionów lat po rozpoczęciu Układu Słonecznego) - powstał jedyny satelita Ziemi, Księżyc. Najczęstsza teoria, znana jako Hipoteza Olbrzymiego Uderzenia, sugeruje, że Księżyc powstał po tym, jak ciało wielkości Marsa (czasami zwane Theia) uderzyło proto-Ziemię w szybki rzut oka.
Zderzenie wystarczyło do odparowania niektórych zewnętrznych warstw Ziemi i stopienia obu ciał, a część materiału płaszcza została wyrzucona na orbitę wokół Ziemi. Wyrzut na orbicie wokół Ziemi skondensowany i pod wpływem własnej grawitacji stał się bardziej kulistym ciałem: Księżycem.
Archean Eon:
Eon Hadeana zakończył się około 3,8 miliarda lat temu wraz z nadejściem epoki Archeanu. Podobnie jak Hadean, ten eon bierze swoją nazwę od starożytnego greckiego słowa, które w tym przypadku oznacza „początek” lub „pochodzenie”. Odnosi się to do faktu, że w tym okresie Ziemia znacznie ostygła i formy życia zaczęły ewoluować.
Większość dzisiejszych form życia nie mogła przetrwać w atmosferze Archeanu, w której brakowało tlenu i warstwy ozonowej. Niemniej jednak powszechnie wiadomo, że w tym czasie zaczęło się kształtować większość pierwotnego życia, chociaż niektórzy naukowcy twierdzą, że wiele form życia mogło wystąpić jeszcze wcześniej w późnym Hadeanie.
Na początku tego eonu płaszcz był znacznie gorętszy niż obecnie, prawdopodobnie nawet do 1600 ° C (2900 ° F). W rezultacie planeta była znacznie bardziej aktywna geologicznie, procesy takie jak konwekcja i tektonika płyt zachodziły znacznie szybciej, a strefy subdukcji były bardziej powszechne. Niemniej jednak obecność skał osadowych w tym okresie wskazuje na obfitość rzek i oceanów.
Pierwsze większe kawałki skorupy kontynentalnej są również datowane na późne Ery Hadean / wczesne Ery Achean. To, co zostało z tych pierwszych małych kontynentów, nazywane jest kratonami, a te kawałki skorupy tworzą jądra, wokół których rosły dzisiejsze kontynenty. Gdy powierzchnia stale kształtowała się przez kolejne eony, kontynenty formowały się i rozpadały.
Kontynenty kształtują się:
Kontynenty migrowały po powierzchni, od czasu do czasu łącząc się, tworząc superkontynent. Około 750 milionów lat temu najwcześniej znany superkontynent zwany Rodinia zaczął się rozpadać, a następnie zjednoczył 600 - 540 milionów lat temu, tworząc Pannotię, a następnie Pangeę. Ten ostatni superkontynent rozpadł się 180 milionów lat temu, ostatecznie ustalając konfigurację, którą znamy dzisiaj. (Zobacz grafikę z Geology.com tutaj)
Od tego czasu nastąpił zwykły skok w geologicznej skali czasu, wszystkie wydarzenia, które uważamy za „najnowszą historię”. Dinozaury rządziły, a następnie umarły, ssaki osiągnęły przewagę, hominidy zaczęły powoli ewoluować w gatunek, który znamy jako homo sapiens, i wyłoniła się cywilizacja. Wszystko zaczęło się od dużej ilości pyłu, ognia i poważnych uderzeń. Z tego powstało Słońce, Księżyc, Ziemia i życie, jakie znamy.
Napisaliśmy wiele artykułów o Earth for Space Magazine. Oto artykuł o temperaturze Ziemi i kilka faktów na temat planety Ziemia.
Jeśli chcesz uzyskać więcej informacji na temat Ziemi, zapoznaj się z Przewodnikiem eksploracji Układu Słonecznego NASA na Ziemi. A oto link do Obserwatorium Ziemi NASA.
Nagraliśmy także odcinek Astronomy Cast o planecie Ziemia. Posłuchaj tutaj, odcinek 51: Ziemia.
Dalsza lektura: Windows to the Universe, BBC.
