Maapallon muodostuminen

Maapallon muodostuminen ja evoluutio on tieteellinen etsivä tarina, joka on vaatinut tähtitieteilijöitä ja planeettatutkijoita paljon tutkimusta selvittääkseen. Maailman muodostumisprosessin ymmärtäminen ei ainoastaan ​​anna uutta käsitystä sen rakenteesta ja muodostumisesta, vaan se myös avaa uusia ikkunoita näkemykseen planeettojen luomisesta muiden tähtijen ympärille.

Maapalloa ei ollut ympärillä maailmankaikkeuden alussa. Itse asiassa hyvin vähän siitä, mitä näemme tänään kosmosissa, oli noin, kun maailmankaikkeus muodostui noin 13,8 miljardia vuotta sitten. Maahan pääsemiseksi on kuitenkin tärkeää aloittaa alusta, kun maailmankaikkeus oli nuori.

Kaikki alkoi vain kahdesta alkuaineesta: vedystä ja heliumista ja pienestä määrästä litiumia. Ensimmäiset tähdet muodostuivat vedystä, joka oli olemassa. Kun prosessi alkoi, sukupolvien tähtiä syntyi kaasupilvissä. Vanhetessaan nämä tähdet loivat ytimeensä raskaampia elementtejä, kuten happea, piitä, rautaa ja muita. Kun ensimmäiset tähdet sukupolvia kuoli, he hajottivat nämä elementit avaruuteen, jotka kylvivät seuraavan sukupolven tähtiä. Joidenkin näiden tähdet ympärillä raskaammat elementit muodostivat planeettoja.

Noin viisi miljardia vuotta sitten, täysin tavallisessa paikassa galaksissa, jotain tapahtui. Se on saattanut olla supernoovan räjähdys, joka työnsi suuren osan sen raskaiden elementtien hylyistä läheiseen vetykaasupilveen ja tähtien väliseen pölyyn. Tai se olisi voinut olla ohimennen tähden toiminta sekoittaen pilvi pyörrevään seokseen. Mikä tahansa kick-start oli, se sai pilven toimintaan, mikä lopulta johti aurinkokunnan synty. Seos kasvoi kuumaksi ja puristettiin oman painovoimansa alaisena. Sen keskelle muodostui ensisijainen esine. Se oli nuori, kuuma ja hehkuva, mutta ei vielä täysi tähti. Sen ympärillä pyöritettiin saman materiaalin levyä, joka kasvoi kuumemmaksi, kun painovoima ja liike puristivat pilven pölyn ja kivet yhteen.

Kuuma nuori protostari lopulta "käynnistyi" ja alkoi sulata vetyä heliumiin ytimessään. Aurinko syntyi. Pyörittelevä kuumalevy oli kehto, johon Maa ja sen sisarplaneetit muodostuivat. Se ei ollut ensimmäinen kerta, kun tällainen planeettajärjestelmä muodostettiin. Itse asiassa tähtitieteilijät voivat nähdä juuri tällainen asia tapahtuu muualla maailmankaikkeudessa.

Kun aurinko kasvoi kooltaan ja energialtaan alkaessaan sytyttää ydinpalojaan, kuumalevy jäähtyi hitaasti. Tämä kesti miljoonia vuosia. Tuona aikana levyn komponentit alkoivat jäätyä pieniksi pölykokoisiksi jyvinä. Rautametalli ja piin, magnesiumin, alumiinin ja hapen yhdisteet tulivat esiin ensin tulenarkassa. Näiden bitit säilyvät chondrite-meteoriiteissa, jotka ovat muinaisia ​​materiaaleja auringonkeskuksesta. Hitaasti nämä jyvät asettuivat hitaasti yhteen ja kerääntyivät möhkäleiksi, sitten paloiksi, sitten lohkareiksi ja lopulta kappaleiksi, joita kutsutaan lentokoneiksi, jotka ovat riittävän suuria käyttämään omaa painovoimaansa.

Ajan myötä planetesimals törmäsi muihin kehoihin ja kasvoi suuremmiksi. Kuten he tekivät, kunkin törmäyksen energia oli valtava. Siihen mennessä, kun ne olivat saavuttaneet noin sata kilometriä, planeetasoisissa törmäyksissä oli tarpeeksi energiaa sulaa ja höyrystyy suuri osa mukana olevasta materiaalista. Näissä törmäävissä maailmoissa olevat kivit, rauta ja muut metallit lajittuivat kerroksiin. Tiheä rauta asettui keskelle ja kevyempi kallio jakautui vaipana raudan ympärille, Maan ja muiden sisäisten planeettojen pienoiskuvassa. Planeetatutkijat kutsuvat tätä laskeutumisprosessiksi erilaistuminen. Sitä ei tapahtunut vain planeettojen kanssa, vaan tapahtui myös suurempien kuukausien sisälläsuurin asteroideja. Rautameteoriitit, jotka ajautuvat maapallolle, ovat peräisin näiden asteroidien välisistä törmäyksistä kaukaisessa menneisyydessä.

Jossain vaiheessa tänä aikana aurinko syttyi. Vaikka aurinko oli vain noin kaksi kolmasosaa niin kirkkaasta kuin nykyään, syttymisprosessi ( ns. T-Tauri-vaihe) oli tarpeeksi energinen puhallemaankseen suurimman osan kaasumaisesta osasta protoplanetaarinen levy. Jälkeen jääneet palojen, lohkareiden ja lentokoneiden näytteet jatkoivat keräämistä kouralliseksi suuriksi, vakaiksi kappaleiksi hyvin etäisyydellä oleville kiertoradalle. Maa oli kolmas niistä, laskettuna ulospäin auringosta. Kerääntymis- ja törmäysprosessi oli väkivaltainen ja näyttävä, koska pienemmät palat jättivät valtavia kraattereita isommille. Muiden planeettojen tutkimukset osoittavat nämä vaikutukset ja todisteet siitä ovat vahva, että he vaikuttivat katastrofisiin olosuhteisiin vastasyntyneessä maassa.

Yhdessä vaiheessa tämän prosessin varhaisessa vaiheessa erittäin suuri planeetaso iski maapallon ulkopuolelle ja ruiskutti suuren osan nuoren maan kalliovaipasta avaruuteen. Planeetta sai suurimman osan siitä takaisin tietyn ajan kuluttua, mutta osa siitä keräsi toiseen planeettapisteen, joka kiertää maata. Niiden jäämien uskotaan olleen osa Kuun muodostumistarinaa.

Maan vanhimmat elossa olleet kivet laskettiin noin viidensadan miljoonan vuoden kuluttua planeetan ensimmäisestä muodostumisesta. Se ja muut planeetat kärsivät niin kutsutun viimeisen kulkuneen lentokoneen "myöhäisessä raskaspommituksessa" noin neljä miljardia vuotta sitten). Muinaiset kivet ovat päivätty uraani-lyijy-menetelmä ja näyttää olevan noin 4,03 miljardia vuotta vanha. Niiden mineraalipitoisuus ja upotetut kaasut osoittavat, että tuolloin maapallolla oli tulivuoria, maanosia, vuoristoja, valtameriä ja maa-aineslevyjä.

Jotkut hieman nuoremmat (noin 3,8 miljardia vuotta vanhat) kivet osoittavat houkuttelevia todisteita elämästä nuorella planeetalla. Samalla kun eoneja, jotka seurasivat olivat täynnä outoja tarinoita ja kauaskantoisia muutoksia ensimmäisen elämän ilmestyessä, Maapallon rakenne oli hyvin muotoiltu ja vasta sen alkeellinen ilmapiiri oli muuttunut alkaessa elämästä. Vaihe oli asetettu pienten mikrobien muodostumiselle ja leviämiselle planeetalla. Niiden evoluutio johti lopulta siihen, että nykyaikainen elämää kantava maailma on edelleen täynnä vuoria, valtameriä ja tulivuoria, jotka tunnemme tänään. Se on maailma, joka muuttuu jatkuvasti, alueiden kanssa missä maanosat vetäytyvät toisistaan ja muut paikat, joille on muodostumassa uutta maata. Nämä toimet eivät koske vain planeettaa, vaan myös elämää siinä.

Maapallon muodostumisen ja evoluution tarinan todisteet ovat tulosta potilaiden todisteiden keruusta meteoriiteilta ja muiden planeettojen geologian tutkimuksista. Se tulee myös erittäin suurten geokemiallisten tietojen kappaleiden analyyseistä, ympäröivien planeettojen muodostavien alueiden tähtitieteellisistä tutkimuksista - muut tähdet ja vuosikymmenien kestänyt vakava keskustelu astronomien, geologien, planeettatutkijoiden, kemistien ja biologeja. Maan tarina on yksi kiehtovimmista ja monimutkaisimmista tieteellisistä tarinoista, joiden ympärillä on runsaasti todisteita ja ymmärrystä.

Päivittänyt ja kirjoittanut Carolyn Collins Petersen.