Kuinka maa muodostui?
Maa syntyi noin 4,567 miljardia vuotta sitten protoplaneetan akkretion seurauksena
Suurin osa maapallosta oli sulanut johtuenaktiivinen vulkanismi ja toistuvat törmäykset muiden avaruusobjektien kanssa. Uskotaan, että yksi näistä suurista iskuista johti Maan akselin kallistumiseen ja Kuun muodostumiseen.
Ajan myötä tällainen avaruuspommituspysähtyi, mikä antoi planeetan jäähtyä ja muodostaa kiinteän kuoren. Komeettojen ja asteroidien planeetalle toimittama vesi tiivistyy pilviksi ja valtameriksi. Maasta tuli vihdoin vieraanvarainen elämälle, ja sen varhaisimmat muodot rikastuttivat ilmakehää hapella.
Protoplaneettalevy taiteilijan näkemällä tavalla
Ensimmäisten mantereiden muodostuminen
Geofyysikot ovat havainneet sen noin 3 miljardia vuotta sittenMaankuori paisui kasvupyrähdyksen aikana vain 1,5 miljardia vuotta maan muodostumisen jälkeen, tutkijoiden mukaan vaippa, kuoren ja ulkoytimen välinen silikaattikivikerros, tuli erittäin kuumaksi. Magma tihkui sen yläpuolelle vanhemman kuoren palasiksi. Nämä fragmentit tarjosivat alun nykyaikaisten maanosien kasvulle.
Todisteita planeettojen kasvusta löydettiin vuonnaantiikin zirkonikiteitä sedimenteissä Grönlannin purojen pohjassa. Noin 3 miljardia vuotta sitten kasvuhormonissa muodostuneet erittäin vahvat zirkoniumsilikaatin kiteet.
Maan historiassa oli luultavasti useita tapahtumia, joiden aikana kuori muodostui. Mutta tämä globaali injektio, joka tapahtui 3 miljoonaa vuotta sitten, oli ehdottomasti yksi suurimmista.
Chris Kirkland, Curtinin yliopiston geotieteiden professori
Ennen tätä harppausta maapallon muinainen kuori oli paljon ohuempi ja heikompi kuin nykyään. Lopulta se hajosi kuoren palasiksi, joista voisi kasvaa uusi.
Tuolloin vaipan lämpötila saavutti huippunsamaapallon ytimessä olevien elementtien, kuten uraanin ja kaliumin, radioaktiivinen hajoaminen. Se nosti myös lämpötiloja ja jäännöslämpöä planeetan muodostumisen jälkeen. Globaalit lämpötilat vauhdittivat kasvua, ja kuori turpoi edelleen noin 200 miljoonaa vuotta, tutkijoiden mukaan.
Millaiset olivat ensimmäiset mantereet?
Monashin yliopiston geologit valaisivat uutta valoa maapallon varhaiseen historiaan: he totesivat, että mantereet olivat heikkoja ja alttiita romahtamaan alkuvaiheessa.
Olemme toistaneet varhaisen Maan olosuhteettietokonenumeerisia malleja ja osoittivat, että sisäisen alkulämmön vapautuminen, joka oli 3–4 kertaa nykyistä suurempi, aiheutti laajan sulamisen matalassa vaipassa, joka sitten karkoitettiin magmana (sulana kivenä) maan pinnalle.
Fabio Capitanio, lääkäri ja tutkimuksen johtava kirjoittaja
Tutkijoiden mukaan tästä prosessista jäljelle jäänyt pieni vaippa kuivattiin ja kiinteytyi ja muodosti ensimmäisen mantereen perustan.
Työn tulokset selittävät, että mantereilla aiemminolivat heikkoja ja alttiita tuholle: noin 4,5 tai 4,0 miljardia vuotta sitten. Seuraavan miljardin vuoden aikana ne sitten vähitellen erilaistuivat ja jäykistyivät ja muodostivat myöhemmin nykyaikaisten maanosidemme ytimen.
Tutkimuksessa käytetty kvantitatiivinen malli selittää vaipan sulamisen ja kerrostuneiden rakenteiden tasot, joita löytyy useimmista maapallon kratoneista.
Tämä selittää siirtymisen Hadeyasta, jokakattaa maapallon historian ensimmäiset 500 miljoonaa vuotta, joiden aikana maankuori kierrätettiin kokonaan, arkeaan asti (4-3 miljardia vuotta sitten), jolloin maanosat jähmettyivät ensimmäisen kerran.
Maan törmäys Theia-planeetan kanssa taiteilijan näkemänä.
Mikä katosi maan muodostumisen aikana?
Tutkijat ovat luoneet mallin radioaktiivisuusMaan muinaiset kivet: se kyseenalaistaa nykyaikaiset mallit mannermaisen kuoren muodostumisesta. Oletetaan, että mantereet nousivat merestä paljon aikaisemmin kuin luultiin, mutta ne tuhoutuivat, eikä niistä jäänyt jälkiä.
Adelaiden yliopiston tutkijat ovat julkaisseet kaksikivien radioaktiivisuuden mallin tutkimukset miljardien vuosien ajan. Ne osoittivat, että maapallon mannerkuori on voinut olla paksumpi, paljon aikaisemmin kuin nykyiset mallit viittaavat, ja mantereet ovat voineet olla olemassa jo neljä miljardia vuotta sitten.
Jos mallimme osoittautuu oikeaksi, se voi ollaedellyttävät monien näkökohtien tarkistamista ymmärryksessämme Maan kemiallisesta ja fysikaalisesta kehityksestä, mukaan lukien mantereen kasvunopeus ja ehkä jopa levytektoniikan alkaminen.
Tutkimusteksti
Tohtori Hasterock ja hänen jatko-opiskelija Matthew Gard keräsivät75 800 geokemiallista näytettä magmakivistä (kuten graniitista), joiden uskotaan muodostuneen ensimmäisten mantereiden kanssa. He arvioivat näiden kivien radioaktiivisuuden tänään ja rakensivat mallin keskimääräisestä radioaktiivisuudesta neljä miljardia vuotta sitten nykypäivään.
Kaikki rodut, tutkijat selittävät, sisältävätluonnollinen radioaktiivisuus, joka tuottaa lämpöä ja nostaa kuoren lämpötilaa. Se hajoaa ja mitä radioaktiivisempi kivi on, sitä enemmän lämpöä se tuottaa.
Kivet, jotka liittyvät yleisesti mantereen kuoreenon korkeampi radioaktiivisuus kuin valtameren kivillä. Neljän miljardin vuoden ikäisellä kivellä olisi noin neljä kertaa suurempi radioaktiivisuus kuin nykyään.
Mutta tutkijat ovat löytäneet odottamattoman pulanyli kahden miljardin vuoden ikäisten kivien radioaktiivisuuden taso. Kun he ottivat huomioon korkeamman lämmöntuotannon korkeamman radioaktiivisuuden vuoksi, jonka olisi pitänyt olla läsnä, alijäämä hävisi.
Tutkijoiden mielestä tämä johtui korkeasta radioaktiivisuudesta ja korkeasta lämpötilasta: kivet joko sulivat tai tuhoutuivat helposti tektonisen liikkeen seurauksena.
Nykyaikaiset mallit sanovat, että mantereillanousi valtameristä maankuoren paksuuntuessa. Kirjoittajat uskovat, että huomattava määrä, vaikkakin erittäin epävakaata, mannerkuorta on saattanut olla olemassa paljon aikaisemmin.
Yhteys maapallon elämän ja maanosien liikkeen välillä
Uusi tutkimus Texasin yliopistostaAustin näyttää mahdollisen yhteyden maapallon elämän ja maanosien liikkumisen välillä. Löydökset viittaavat siihen, että sedimentit, jotka koostuvat usein kuolleiden organismien paloista, voivat olla avainroolissa mantereen kulkeutumisen nopeuden määrittämisessä.
Tutkimuksessa kuvataan, kuinka talletukset,tektonisten levyjen alla liikkuminen tai niiden alle purkaminen voi säätää levyn liikettä ja jopa vaikuttaa vuorijonojen nopeaan nousuun ja mannerkuoren kasvuun.
Sedimenttiä muodostuu, kun tuuli, vesi ja jää kuluttavat olemassa olevia kiviä tai kun mikroskooppisten organismien, kuten planktonin, kuoret ja luurankot kerääntyvät merenpohjaan.
On jo pitkään tiedetty, että sedimentit putoavat vyöhykkeisiinSubduktiot vaikuttavat geologiseen toimintaan, kuten maanjäristysten tiheyteen. Mutta tähän asti uskottiin, että niillä on vain vähän vaikutusta mantereiden liikkeisiin. Tämä johtuu siitä, että subduktionopeuden uskottiin riippuvan subduktiivisen levyn lujuudesta.
Mannermainen liike johtuu upottamisestayksi levy toisen alla, joten tässä sen liikkumisnopeus riippuu levyn osan vahvuudesta, joka syöksyy Maan vaippaan (ja sen taivuttamiseen tarvittavasta energiasta), mutta sedimentillä ei ole juurikaan vaikutusta.
Kuitenkin aikaisin mukana olevaa tutkimustaUTIG-tutkijat ovat osoittaneet, että subduktiolevyt voivat olla heikompia ja herkempiä muille vaikutuksille kuin aiemmin luultiin. Tämä sai tutkijat etsimään muita mekanismeja, jotka voisivat vaikuttaa levyjen nopeuteen.
He arvioivat, kuinka erityyppisiä kiviävoi vaikuttaa levyn rajapintaan – rajaan, jossa subduktoidut levyt kohtaavat. Myöhempi mallinnus osoitti, että sedimenttikivi voisi luoda voitelevan vaikutuksen levyjen väliin, jolloin se nopeuttaisi subduktiota ja lisäisi levyjen nopeutta.
Tämä mekanismi voi käynnistää kompleksinPalautesilmukka. Levyjen nopeuden kasvaessa sedimentin kerääntymiseen jää vähemmän aikaa, joten subduktoituneen sedimentin määrä vähenee.
Tämä johtaa hitaampaan subduktioon, mikävoi antaa vuorten kasvaa levyrajoilla, koska kahden toisiinsa törmänneen levyn voima aiheuttaa nousun. Puolestaan näiden vuorten eroosio tuulen, veden ja muiden voimien vaikutuksesta voi johtaa enemmän sedimentin muodostumiseen, joka palaa takaisin subduktiovyöhykkeelle ja jatkaa sykliä, mikä lisää subduktioastetta.
Lue lisää:
Abortti ja tiede: mitä tapahtuu synnyttäville lapsille
Tutkijat ovat ehdottaneet Ceres-satelliitin siirtokuntaa
Katsokaa harvinaisimpia salamoita: sininen suihkukone ja tonttu, joka on otettu ISS: stä