Jak vznikla Země?
Země vznikla asi před 4,567 miliardami let akrecí z protoplanetární
Большая часть Земли была расплавленной из-за aktivní vulkanismus a časté srážky s jinými vesmírnými objekty. Předpokládá se, že jeden z těchto velkých dopadů vedl k naklonění zemské osy a vzniku Měsíce.
Postupem času takové vesmírné bombardovánízastavil, což umožnilo planetě vychladnout a vytvořit pevnou kůru. Voda dodávaná na planetu kometami a asteroidy kondenzovala do mraků a oceánů. Země se nakonec stala pohostinnou k životu a její nejranější formy obohacovaly atmosféru kyslíkem.
Protoplanetární disk z pohledu umělce
Vznik prvních kontinentů
Geofyzici to zjistili asi před 3 miliardami letZemská kůra nabobtnala během prudkého růstu Pouhých 1,5 miliardy let po vzniku Země, vědci říkají, že plášť, vrstva silikátové horniny mezi kůrou a vnějším jádrem, se extrémně zahřál. Magma prosakovalo do úlomků starší kůry nad ním. Tyto fragmenty poskytly počátky růstu moderních kontinentů.
Důkazy o planetárním růstu byly nalezeny vstaré krystaly zirkonu v sedimentech na dně potoků v Grónsku. Extrémně silné krystaly křemičitanu zirkoničitého, které vznikly během růstu před asi 3 miliardami let.
Pravděpodobně došlo v historii Země k několika událostem, během nichž se kůra formovala. Ale tato globální injekce, ke které došlo před 3 miliony let, byla rozhodně jednou z největších.
Chris Kirkland, profesor geověd na Curtinově univerzitě
Před tímto skokem byla starodávná kůra Země mnohem tenčí a slabší než dnes. Nakonec se rozpadl na úlomky kůry, ze kterých mohl vyrůst nový.
V té době teplota pláště dosáhla vrcholu díkyradioaktivní rozpad prvků, jako je uran a draslík, v zemském jádru. Rovněž to zvýšilo teploty a zbytkové teplo po vzniku planety. Globální teploty podnítily růst a kůra pokračovala v bobtnání asi 200 milionů let, uvedli vědci.
Jaké byly první kontinenty?
Geologové z Monash University vrhli nové světlo na ranou historii Země: uvedli, že kontinenty byly v raném období slabé a náchylné ke zhroucení.
Reprodukovali jsme podmínky rané Země vpočítačové numerické modely a ukázaly, že uvolňování vnitřního prvotního tepla, třikrát až čtyřikrát většího, než je tomu v současnosti, způsobilo velké tání v mělkém plášti, které bylo následně vyvrženo jako magma (roztavená hornina) na zemský povrch.
Fabio Capitanio, lékař a hlavní autor studie
Podle vědců byl malý plášť, který zbyl z tohoto procesu, dehydratován a ztuhl a vytvořil základy prvních kontinentů.
Výsledky práce vysvětlují, že kontinenty dřívebyly slabé a náchylné ke zničení: přibližně před 4,5 nebo 4,0 miliardami let. Ty se pak během další miliardy let postupně diferencovaly a ztuhly a později vytvořily jádro našich moderních kontinentů.
Kvantitativní model použitý ve studii vysvětluje úrovně tání pláště a vrstevnatých struktur nalezených ve většině kráterů na Zemi.
To vysvětluje přechod od Hadeyi, kterýsahá od prvních 500 milionů let historie Země, během nichž byla kůra zcela recyklována, až po Archean (před čtyřmi až třemi miliardami let), kdy kontinenty poprvé tuhly.
Kolize Země s planetou Theia z pohledu umělce.
Co zmizelo během formování Země?
Vědci vytvořili model radioaktivitastarověké horniny Země: zpochybňuje moderní modely formování kontinentální kůry. Předpokládá se, že kontinenty povstaly z moře mnohem dříve, než se dříve myslelo, ale byly zničeny a nezůstaly po nich žádné stopy.
Vědci z University of Adelaide publikovali dvastudie modelu radioaktivity hornin po miliardy let. Ukázali, že kontinentální kůra Země mohla být silnější, mnohem dříve, než naznačují současné modely, a kontinenty mohly existovat již před čtyřmi miliardami let.
Pokud se ukáže, že náš model je správný, můževyžadují revizi mnoha aspektů našeho chápání chemického a fyzikálního vývoje Země, včetně rychlosti kontinentálního růstu a možná i nástupu deskové tektoniky.
Text výzkumu
Dr. Hasterock a jeho postgraduální student Matthew Gard se shromáždili75 800 geochemických vzorků vyvřelých hornin (například žuly), o nichž se předpokládá, že se vytvořily s prvními kontinenty. Odhadli radioaktivitu v těchto horninách dnes a vytvořili model průměrné radioaktivity před čtyřmi miliardami let do současnosti.
Vědci vysvětlují, že všechna plemena obsahujípřírodní radioaktivita, která produkuje teplo a zvyšuje teplotu v kůře. Rozkládá se a čím více je radioaktivní kámen, tím více tepla produkuje.
Horniny běžně spojené s kontinentální kůroumají vyšší radioaktivitu než oceánské horniny. Skála stará čtyři miliardy let by měla zhruba čtyřnásobek radioaktivity, která je dnes.
Vědci však zjistili neočekávaný nedostatekúroveň radioaktivity v horninách starších než asi dvě miliardy let. Když se upravily na vyšší produkci tepla kvůli vyšší radioaktivitě, která měla být přítomna, deficit zmizel.
Vědci se domnívají, že k tomu došlo v důsledku vysoké radioaktivity a vysoké teploty: horniny se buď roztavily, nebo byly snadno zničeny tektonickým pohybem.
Moderní modely říkají, že kontinentyse vynořil z oceánů, když zemská kůra houstla. Autoři se domnívají, že značné množství, i když velmi nestabilní, kontinentální kůry mohlo existovat mnohem dříve.
Souvislost mezi životem na Zemi a pohybem kontinentů
Nový výzkum z University of TexasAustin ukazuje možnou souvislost mezi životem na Zemi a pohybem kontinentů. Zjištění naznačují, že sedimenty, které se často skládají z kusů mrtvých organismů, mohou hrát klíčovou roli při určování rychlosti kontinentálního driftu.
Studie popisuje, jak vklady,pohyb pod tektonickými deskami nebo subdukce pod nimi, může regulovat pohyb desek a dokonce ovlivňovat rychlý vzestup pohoří a růst kontinentální kůry.
Sediment se tvoří, když vítr, voda a led erodují stávající horniny nebo když se na mořském dně hromadí schránky a kostry mikroskopických organismů, jako je plankton.
Již dlouho je známo, že sedimenty spadají do zónsubdukce ovlivňují geologickou aktivitu, jako je frekvence zemětřesení. Ale až dosud se věřilo, že mají malý vliv na pohyb kontinentů. Je to proto, že rychlost subdukce byla považována za závislou na síle subdukční desky.
Kontinentální pohyb je poháněn ponořenímjedna deska pod druhou, proto rychlost jejího pohybu závisí na síle části desky, která se vrhá do zemského pláště (a energie potřebné k jejímu ohnutí), ale sediment má malý účinek.
Nicméně brzy výzkum zahrnujícíVědci z UTIG prokázali, že subdukční desky mohou být slabší a citlivější na jiné vlivy, než se dosud myslelo. To vedlo vědce k hledání dalších mechanismů, které by mohly ovlivnit rychlost desek.
Hodnotili, jak různé druhy horninmůže ovlivnit rozhraní desky – hranici, kde se setkávají subdukované desky. Následné modelování ukázalo, že sedimentární hornina by mohla vytvořit mazací efekt mezi deskami, takže by urychlila subdukci a zvýšila rychlost desek.
Tento mechanismus může uvést do pohybu komplexzpětnovazební smyčka. Jak se rychlost desky zvyšuje, bude méně času na akumulaci sedimentu, takže množství subdukovaného sedimentu se sníží.
To vede k pomalejší subdukci, kterámůže umožnit, aby hory rostly na hranicích desek, protože síla dvou desek, které do sebe narazí, způsobí vzestup. Eroze těchto hor větrem, vodou a jinými silami může zase vést k tvorbě více sedimentu, který se vrací zpět do subdukční zóny a obnovuje cyklus, čímž zvyšuje rychlost subdukce.
Přečtěte si více:
Potrat a věda: co se stane s dětmi, které porodí
Vědci navrhli kolonizovat satelit Ceres
Podívejte se na nejvzácnější blesky: modrý proud a elf z ISS