Kako je nastala Zemlja?
Zemlja je nastala prije otprilike 4,567 milijardi godina akrecijom iz protoplanetarnog tijela
Većina Zemlje je rastaljena zbogaktivni vulkanizam i česti sudari s drugim svemirskim objektima. Vjeruje se da je jedan od tih velikih udara doveo do naginjanja Zemljine osi i formiranja Mjeseca.
S vremenom takvo svemirsko bombardiranjezaustavljen, što je omogućilo planetu da se ohladi i stvori čvrstu koru. Voda koju su na planet dostavljali kometi i asteroidi zgusnuli su se u oblake i oceane. Zemlja je napokon postala gostoljubiva za život, a njezini najraniji oblici obogatili su atmosferu kisikom.
Protoplanetarni disk kakav je vidio umjetnik
Formiranje prvih kontinenata
Geofizičari su to otkrili prije otprilike 3 milijarde godinaZemljina kora je nabubrila tijekom naglog rasta Samo 1,5 milijardi godina nakon formiranja Zemlje, znanstvenici kažu da je plašt, sloj silikatnog kamena između kore i vanjske jezgre, postao izuzetno vruć. Magma je prodrla u fragmente starije kore iznad nje. Ti su fragmenti omogućili početak rasta modernih kontinenata.
Dokazi o planetarnom rastu pronađeni su udrevni kristali cirkona u sedimentima na dnu potoka na Grenlandu. Izuzetno jaki kristali cirkonijevog silikata nastali su tijekom naleta rasta prije oko 3 milijarde godina.
Vjerojatno je u povijesti Zemlje bilo nekoliko događaja tijekom kojih je kora nastajala. Ali ova globalna injekcija, koja se dogodila prije 3 milijuna godina, definitivno je bila jedna od najvećih.
Chris Kirkland, profesor geoznanosti na Sveučilištu Curtin
Prije ovog skoka, drevna zemljina kora bila je puno tanja i slabija nego danas. Na kraju se raspao na fragmente kore, iz kojih bi mogla izrasti nova.
U to je vrijeme temperatura plašta dosegla vrhunac zbogradioaktivni raspad elemenata poput urana i kalija u Zemljinoj jezgri. Također je povisio temperaturu i zaostalu toplinu nakon stvaranja planeta. Globalne temperature potaknule su rast, a kora je nastavila bubriti oko 200 milijuna godina, rekli su istraživači.
Kakvi su bili prvi kontinenti?
Geolozi sa Sveučilišta Monash bacili su novo svjetlo na ranu povijest Zemlje: izjavili su da su kontinenti bili slabi i skloni kolapsu u ranom razdoblju.
Reprodukirali smo uvjete rane Zemlje uračunalne numeričke modele i pokazao da je oslobađanje unutarnje iskonske topline, tri do četiri puta veće od sadašnje, uzrokovalo veliko topljenje u plitkom plaštu, koji je potom kao magma (rastaljena stijena) izbačen na površinu Zemlje.
Fabio Capitanio, liječnik i glavni autor studije
Prema istraživačima, mali plašt koji je ostao od ovog procesa bio je dehidriran i skrutnut te je stvorio temelje prvih kontinenata.
Rezultati rada objašnjavaju da su kontinenti prethodnobili slabi i skloni uništenju: prije otprilike 4,5 ili 4,0 milijarde godina. Zatim su se postupno diferencirali i postali kruti tijekom sljedećih milijardu godina, a kasnije su formirali jezgru naših modernih kontinenata.
Kvantitativni model korišten u studiji objašnjava razine topljenja plašta i slojevite strukture pronađene u većini kratona na Zemlji.
To objašnjava prijelaz s Hadeya, kojiobuhvaća prvih 500 milijuna godina Zemljine povijesti, tijekom kojih je kora potpuno reciklirana, do arheja (prije četiri do tri milijarde godina), kada su se kontinenti prvi put očvrsnuli.
Sudar Zemlje s planetom Theia kakav je vidio umjetnik.
Što je nestalo tijekom formiranja Zemlje?
Znanstvenici su napravili model radioaktivnostdrevne stijene Zemlje: dovodi u pitanje moderne modele nastanka kontinentalne kore. Pretpostavlja se da je kontinenti su se izdigli iz mora mnogo ranije nego što se mislilo, ali su uništeni i od njih nije ostalo nikakvih tragova.
Znanstvenici sa Sveučilišta Adelaide objavili su dvijeproučavanja modela radioaktivnosti stijena milijardama godina. Pokazali su da je Zemljina kontinentalna kora možda bila deblja, mnogo ranije nego što suvremeni modeli sugeriraju, a kontinenti su mogli postojati još prije četiri milijarde godina.
Ako se naš model pokaže točnim, možezahtijevaju reviziju mnogih aspekata našeg razumijevanja kemijske i fizičke evolucije Zemlje, uključujući stopu rasta kontinenata i možda čak i početak tektonike ploča.
Tekst istraživanja
Doktor Hasterock i njegov diplomski student Matthew Gard sakupljali suVjeruje se da je nastalo 75.800 geokemijskih uzoraka magmatskih stijena (poput granita) s prvim kontinentima. Oni su danas procijenili radioaktivnost u tim stijenama i izgradili model prosječne radioaktivnosti od prije četiri milijarde godina do danas.
Sve pasmine, objašnjavaju znanstvenici, sadržeprirodna radioaktivnost koja proizvodi toplinu i povisuje temperaturu u kori. Razbija se i što je stijena više radioaktivna, to više toplote proizvodi.
Stijene obično povezane s kontinentalnom koromimaju veću radioaktivnost od oceanskih stijena. Stijena stara četiri milijarde godina imala bi otprilike četiri puta veću radioaktivnost od današnje.
No, istraživači su otkrili neočekivani nedostatakrazina radioaktivnosti u stijenama starijim od oko dvije milijarde godina. Kad su se prilagodili za veću proizvodnju topline zbog veće radioaktivnosti koja je trebala biti prisutna, deficit je nestao.
Znanstvenici misle da se to dogodilo zbog visoke radioaktivnosti i visoke temperature: stijene su se ili otopile ili su lako uništene tektonskim pokretima.
Moderni modeli govore da kontinentiizronio iz oceana dok se zemljina kora zadebljala. Autori vjeruju da je značajna količina, iako vrlo nestabilne, kontinentalne kore mogla postojati mnogo ranije.
Povezanost života na Zemlji i kretanja kontinenata
Novo istraživanje sa Sveučilišta u TeksasuAustin pokazuje moguću vezu između života na Zemlji i kretanja kontinenata. Nalazi sugeriraju da sedimenti, koji se često sastoje od komadića mrtvih organizama, mogu igrati ključnu ulogu u određivanju brzine pomicanja kontinenata.
Studija opisuje kako depoziti,kretanje ispod tektonskih ploča ili potiskivanje ispod njih može regulirati kretanje ploča i čak utjecati na brzi uspon planinskih lanaca i rast kontinentalne kore.
Sediment nastaje kada vjetar, voda i led nagrizaju postojeće stijene ili kada se školjke i kosturi mikroskopskih organizama poput planktona nakupe na morskom dnu.
Odavno je poznato da sedimenti padaju u zonesubdukcije utječu na geološku aktivnost, poput učestalosti potresa. Ali do sada se vjerovalo da oni imaju malo utjecaja na kretanje kontinenata. To je zato što se smatralo da brzina subdukcije ovisi o snazi subdukcijske ploče.
Kontinentalno kretanje vođeno je uronjenjemjedna ploča ispod druge, tako da ovdje snaga dijela ploče, koja zaranja u Zemljin plašt (i energija potrebna za njezino savijanje), određuje brzinu njezinog kretanja, ali sediment nema velikog učinka.
Međutim, rano istraživanje koje uključujeZnanstvenici UTIG-a pokazali su da bi subdukcijske ploče mogle biti slabije i osjetljivije na druge utjecaje nego što se dosad mislilo. To je navelo istraživače da potraže druge mehanizme koji bi mogli utjecati na brzinu ploča.
Procijenili su kako različite vrste stijenamože utjecati na sučelje ploča—granicu gdje se susreću subducirane ploče. Naknadno modeliranje pokazalo je da bi sedimentna stijena mogla stvoriti učinak podmazivanja između ploča, pa bi ubrzala subdukciju i povećala brzinu ploča.
Ovaj mehanizam može pokrenuti komplekspovratna petlja. Kako se brzina ploče povećava, bit će manje vremena za nakupljanje sedimenta, pa će se količina subduciranih sedimenata smanjiti.
To rezultira sporijom subdukcijom, štomože dopustiti da planine rastu na granicama ploča, jer sila dviju ploča koje se sudaraju jedna s drugom uzrokuje porast. Zauzvrat, erozija ovih planina vjetrom, vodom i drugim silama može dovesti do stvaranja više sedimenta, koji se vraća natrag u zonu subdukcije i nastavlja ciklus, povećavajući brzinu subdukcije.
Čitaj više:
Pobačaj i znanost: što će se dogoditi s djecom koja će roditi
Znanstvenici su predložili kolonizaciju satelita Ceres
Pogledajte najrjeđe munje: plavi mlaz i vilenjak preuzeti s ISS-a