Как се е образувала Земята?
Земята се е образувала преди около 4,567 милиарда години чрез акреция от протопланетарната
По-голямата част от Земята е била разтопена поради активен вулканизъм и чести сблъсъци с други космически обекти.Предполага се, че един от тези големи сблъсъци е довел до накланянето на земната ос и образуването на Луната.
С течение на времето такива космически бомбардировкиспря, което позволи на планетата да се охлади и да образува твърда кора. Водата, доставена на планетата от комети и астероиди, кондензирани в облаци и океани. Земята най-накрая стана гостоприемна за живот и най-ранните й форми обогатиха атмосферата с кислород.
Протопланетен диск, както се вижда от художника
Образуване на първите континенти
Геофизиците са открили, че преди около 3 милиарда години земната кора е набъбнала в изблик на растеж. Според учените, само след 1,5 милиарда годиниСлед образуването на Земята, мантията, слой от силикатна скала между кората и външното ядро, стана много гореща.Магмата се просмуква на фрагменти от по-старата кора над нея.
Доказателства за растеж на планетите са намерени вдревни кристали циркон в седименти в дъното на потоци в Гренландия. Изключително силните кристали на циркониев силикат, образувани по време на растеж преди около 3 милиарда години.
Вероятно е имало няколко събития в историята на Земята, по време на които се е образувала кората. Но тази глобална инжекция, която се случи преди 3 милиона години, определено беше една от най-големите.
Крис Къркланд, професор по геоложки и геофизични науки в университета Къртин
Преди този скок древната кора на Земята беше много по-тънка и по-слаба, отколкото е днес. В крайна сметка тя се разпадна на фрагменти от кора, от която може да порасне нова.
По това време температурата на мантията достигна връх порадирадиоактивен разпад на елементи като уран и калий в земното ядро. Той също така повиши температурите и остатъчната топлина след формирането на планетата. Глобалните температури стимулираха растежа и кората продължи да набъбва в продължение на около 200 милиона години, казаха изследователите.
Какви бяха първите континенти?
Геолози от университета Монаш хвърлиха нова светлина върху ранната история на Земята: те заявиха, че континентите са слаби и са склонни да се срутят в ранния период.
Възпроизведохме условията на ранната Земя в компютърни числени модели и показахме, че отделянето на вътрешна първична топлина, три до четири пъти по-голяма от сегашната топлина, причинява голямо топене в плитката мантия, която след това се изхвърля като магма (разтопена скала) на земната повърхност.
Фабио Капитанио, доктор на науките, водещ автор на изследването
Според изследователите малката мантия, останала след този процес, е била дехидратирана и замразена и е образувала основите на първите континенти.
Резултатите от работата обясняват, че континентите предиса били слаби и склонни към унищожение: преди приблизително 4,5 или 4,0 милиарда години. След това те постепенно се диференцираха и станаха твърди през следващите милиарди години и по-късно формираха ядрото на нашите съвременни континенти.
Количественият модел, използван в изследването, обяснява нивата на топене на мантията и слоести структури, открити в повечето кратони на Земята.
Това обяснява прехода от Хадея, койтообхваща първите 500 милиона години от историята на Земята, през които земната кора е била напълно рециклирана, до архея (преди четири до три милиарда години), когато континентите за първи път са се втвърдили.
Сблъсъкът на Земята с планетата Тея, както се вижда от художника.
Какво изчезна по време на формирането на Земята?
Учени създадоха модел радиоактивностдревни скали на Земята: поставя под въпрос съвременните модели на формирането на континенталната кора. Предполага се, че континентите са се издигнали от морето много по-рано, отколкото се смяташе досега, но са били унищожени и от тях не е останала следа.
Учени от университета в Аделаида публикуваха двеизследвания на модела на радиоактивност на скалите в продължение на милиарди години. Те показаха, че континенталната кора на Земята може да е била по-дебела, много по-рано, отколкото предполагат сегашните модели, а континентите може да са съществували още преди четири милиарда години.
Ако нашият модел се окаже правилен, можеизисква преразглеждане на много аспекти от нашето разбиране за химическата и физическата еволюция на Земята, включително скоростта на растеж на континентите и може би дори началото на тектониката на плочите.
Изследователски текст
Д-р Хастерок и неговият аспирант Матю Гард събраха75 800 геохимични проби от магматични скали (като гранит), за които се смята, че са се образували с първите континенти. Те оцениха радиоактивността в тези скали днес и изградиха модел на средната радиоактивност отпреди четири милиарда години до наши дни.
Всички породи, обясняват учените, съдържатестествена радиоактивност, която произвежда топлина и повишава температурата в кората. Разпада се и колкото по-радиоактивна е скалата, толкова повече топлина произвежда.
Скали, често свързани с континентална кораимат по-висока радиоактивност от океанските скали. Скала, която е на четири милиарда години, би имала около четири пъти по-голяма радиоактивност от днешната.
Но изследователите откриха неочакван недостигнивото на радиоактивност в скали, по-стари от около два милиарда години. Когато те се приспособиха към по-високо производство на топлина поради по-високата радиоактивност, която трябваше да присъства, дефицитът изчезна.
Учените смятат, че това се е случило поради високата радиоактивност и високата температура: скалите или са се разтопили, или са били лесно унищожени от тектонично движение.
Съвременните модели казват, че континентитеизлязоха от океаните, когато земната кора се удебели. Авторите смятат, че значително количество, макар и много нестабилна, континентална кора може да е съществувало много по-рано.
Връзката между живота на Земята и движението на континентите
Ново изследване от Тексаския университетОстин показва възможна връзка между живота на Земята и движението на континентите. Констатациите показват, че седиментите, които често се състоят от парчета мъртви организми, могат да играят ключова роля при определяне на скоростта на континенталния дрейф.
Изследването описва как депозитипридвижването под тектонски плочи или подчиняването под тях може да регулира движението на плочите и дори да повлияе на бързото издигане на планинските вериги и растежа на континенталната кора.
Седиментът се образува, когато вятърът, водата и ледът разрушават съществуващите скали или когато черупките и скелетите на микроскопични организми като планктон се натрупват на морското дъно.
Отдавна е известно, че седиментите попадат в зонисубдукциите влияят върху геоложката активност, като например честотата на земетресенията. Но досега се смяташе, че те имат малък ефект върху движението на континентите. Това е така, защото се смяташе, че скоростта на субдукция зависи от силата на субдукционната плоча.
Континенталното движение се задвижва от потапянеедна плоча под друга, така че тук скоростта на нейното движение зависи от силата на частта от плочата, която потъва в земната мантия (и енергията, необходима за нейното огъване), но утайката има малък ефект.
Рано обаче изследване, включващоУчените от UTIG показаха, че субдукционните плочи може да са по-слаби и по-чувствителни към други влияния, отколкото се смяташе досега. Това накара изследователите да търсят други механизми, които биха могли да повлияят на скоростта на плочите.
Те оцениха колко различни видове скалиможе да повлияе на интерфейса на плочата - границата, където се срещат субдуцирани плочи. Последващото моделиране показа, че седиментната скала може да създаде смазващ ефект между плочите, така че ще ускори субдукцията и ще увеличи скоростта на плочите.
Този механизъм може да задейства комплексобратна връзка. С увеличаването на скоростта на плочата ще има по-малко време за натрупване на утайка, така че количеството на субдуцирана утайка ще намалее.
Това води до по-бавно субдукция, коетоможе да позволи на планините да растат на границите на плочите, тъй като силата на две плочи, сблъскващи се една с друга, води до покачване. На свой ред ерозията на тези планини от вятър, вода и други сили може да доведе до образуването на повече утайки, които се връщат обратно в зоната на субдукция и възобновяват цикъла, увеличавайки скоростта на субдукция.
Прочетете още:
Аборт и наука: какво ще се случи с децата, които ще раждат
Учените предложиха да се колонизира спътникът на Церера
Погледнете най-редките мълнии: синя струя и елф, взети от МКС