Hogyan alakult ki a Föld?
A Föld körülbelül 4,567 milliárd évvel ezelőtt keletkezett egy protobolygó akkréciójával
A Föld nagy része miatt megolvadtaktív vulkanizmus és gyakori ütközések más űrobjektumokkal. Úgy tartják, hogy az egyik ilyen nagy becsapódás a Föld tengelyének megdöntéséhez és a Hold kialakulásához vezetett.
Idővel ilyen űrbombázásmegállt, ami lehetővé tette a bolygó lehűlését és szilárd kéreg kialakulását. Az üstökösök és aszteroidák által a bolygóra szállított víz felhőkbe és óceánokba sűrűsödik. A föld végül vendégszeretővé vált az élet számára, és legkorábbi formái oxigénnel gazdagították a légkört.
Protoplanetáris lemez, ahogy a művész látja
Az első kontinensek kialakulása
A geofizikusok ezt körülbelül 3 milliárd évvel ezelőtt fedezték felA földkéreg megduzzadt egy növekedési ugrás során.A tudósok szerint alig 1,5 milliárd évvel a Föld kialakulása után a köpeny, a kéreg és a külső mag közötti szilikátkőzetréteg rendkívül felforrósodott. A magma a felette lévő régebbi kéreg töredékeibe szivárgott be. Ezek a töredékek adták a kezdeteket a modern kontinensek növekedéséhez.
A bolygó növekedésére bizonyítékokat találtakősi cirkon kristályok üledékekben a patakok alján Grönlandon. A cirkónium-szilikát rendkívül erős kristályai körülbelül 3 milliárd évvel ezelőtti növekedési roham során keletkeztek.
A Föld történetében valószínűleg több olyan esemény is történt, amelyek során a kéreg kialakult. De ez a globális injekció, amely 3 millió évvel ezelőtt történt, határozottan az egyik legnagyobb volt.
Chris Kirkland, a Curtin Egyetem geotudományok professzora
Ezt az ugrást megelőzően a Föld ősi kérge sokkal vékonyabb és gyengébb volt, mint ma. Végül kéregfoszlányokra bomlott, amelyekből új nőhet ki.
Abban az időben a köpeny hőmérséklete a csúcs miatt tetőzöttolyan elemek radioaktív bomlása, mint az urán és a kálium a Föld magjában. Emellett megemelte a hőmérsékletet és a maradék hőt a bolygó kialakulása után. A globális hőmérséklet ösztönözte a növekedést, és a kéreg mintegy 200 millió évig tovább duzzadt - mondták a kutatók.
Milyenek voltak az első kontinensek?
A Monash Egyetem geológusai új megvilágításba helyezték a Föld korai történetét: kijelentették, hogy a kontinensek gyengék és hajlamosak az összeomlásra a korai időszakban.
Reprodukáltuk a korai Föld körülményeitszámítógépes numerikus modellekkel, és kimutatták, hogy a jelenleginél három-négyszer nagyobb belső őshő felszabadulása nagymértékű olvadást okozott a sekély köpenyben, amely aztán magmaként (olvadt kőzetként) kilökődött a Föld felszínére.
Fabio Capitanio, orvos és a tanulmány vezető szerzője
A kutatók szerint az e folyamat után megmaradt kis köpeny dehidratálódott és megfagyott, és megalapozta az első kontinenseket.
A munka eredményei megmagyarázzák, hogy a kontinensek korábbangyengék voltak és hajlamosak a pusztulásra: körülbelül 4,5 vagy 4,0 milliárd évvel ezelőtt. Ezután fokozatosan differenciálódtak és merevvé váltak a következő milliárd év során, majd később modern kontinenseink magját alkották.
A vizsgálat során alkalmazott kvantitatív modell elmagyarázza a köpenyolvadás és a réteges szerkezetek szintjét a Föld legtöbb kratonjában.
Ez magyarázza az átmenetet Hadeyától, akia Föld történetének első 500 millió évét öleli fel, amely során a kéreg teljesen újrahasznosult, egészen az archeanig (négy-három milliárd évvel ezelőtt), amikor a kontinensek először megszilárdultak.
A Föld és a Theia bolygó ütközése a művész láttán.
Mi tűnt el a Föld kialakulása során?
A tudósok modellt készítettek radioaktivitása Föld ősi kőzetei: megkérdőjelezi a kontinentális kéreg kialakulásának modern modelljeit. Feltételezhető, hogy kontinensek a korábban gondoltnál jóval korábban emelkedtek ki a tengerből, de elpusztultak, és nyomuk sem maradt.
Az Adelaide-i Egyetem tudósai kettőt publikáltaktanulmányok a kőzetek radioaktivitásának modelljéről évmilliárdokig. Megmutatták, hogy a Föld kontinentális kérge vastagabb lehetett, jóval korábban, mint azt a jelenlegi modellek sugallják, és a kontinensek már négy milliárd évvel ezelőtt is létezhettek.
Ha a modellünk helyesnek bizonyul, akkor leheta Föld kémiai és fizikai evolúciójával kapcsolatos ismereteink számos aspektusának felülvizsgálatát igénylik, beleértve a kontinens növekedési ütemét és talán még a lemeztektonika kialakulását is.
Kutatási szöveg
Dr. Hasterock és végzős hallgatója, Matthew Gard gyűjtött75 800 magmás kőzet (például gránit) geokémiai mintája, amelyről úgy gondolják, hogy az első kontinensekkel keletkezett. Becsülték a radioaktivitást ezekben a kőzetekben ma, és elkészítették az átlagos radioaktivitás modelljét négy milliárd évvel ezelőttről napjainkra.
Minden fajtát - tudósok magyaráznak - tartalmaztermészetes radioaktivitás, amely hőt termel és megemeli a kéreg hőmérsékletét. Lebomlik, és minél radioaktívabb a kőzet, annál több hőt termel.
A kontinentális kéreghez általában társuló kőzeteknagyobb radioaktivitással rendelkezik, mint az óceáni kőzetek. Egy négymilliárd éves szikla körülbelül négyszer akkora radioaktivitással rendelkezik, mint ma.
De a kutatók váratlan hiányt találtakkörülbelül kétmilliárd évnél régebbi kőzetek radioaktivitásának szintje. Amikor a magasabb radioaktivitás miatt alkalmazkodtak a magasabb hőtermeléshez, akkor a hiány megszűnt.
A tudósok szerint ez a magas radioaktivitás és a magas hőmérséklet miatt történt: a kőzetek vagy megolvadtak, vagy a tektonikus mozgás hatására könnyen elpusztultak.
A modern modellek azt mondják, hogy a kontinensekena földkéreg sűrűsödésével emelkedett ki az óceánokból. A szerzők úgy vélik, hogy jelentős mennyiségű, bár nagyon instabil kontinentális kéreg sokkal korábban létezhetett.
A földi élet és a kontinensek mozgásának kapcsolata
A Texasi Egyetem új kutatásaAustin egy lehetséges kapcsolatot mutat be a földi élet és a kontinensek mozgása között. Az eredmények arra utalnak, hogy a gyakran elhalt organizmusok darabjaiból álló üledékek kulcsszerepet játszhatnak a kontinens sodródási sebességének meghatározásában.
A tanulmány leírja, hogy a betéteka tektonikus lemezek alatt történő mozgás, vagy az alattuk történő alárendelés szabályozhatja a lemezek mozgását, sőt befolyásolhatja a hegyláncok gyors emelkedését és a kontinentális kéreg növekedését.
Az üledék akkor képződik, amikor a szél, a víz és a jég erodálja a meglévő kőzeteket, vagy amikor mikroszkopikus méretű organizmusok, például planktonok héjai és csontvázai felhalmozódnak a tengerfenéken.
Régóta ismert, hogy az üledékek zónákba esneka szubdukciók hatással vannak a geológiai tevékenységre, például a földrengések gyakoriságára. Mostanáig azonban azt hitték, hogy csekély hatásuk van a kontinensek mozgására. Ennek az az oka, hogy a szubdukció sebessége a szubdukciós lemez erősségétől függ.
A kontinentális mozgást az elmélyülés vezérliegyik lemez a másik alatt, tehát itt a mozgás sebessége a lemez azon részének erősségétől függ, amely a Föld köpenyébe merül (és a hajlításához szükséges energiához), de az üledéknek alig van hatása.
A korai magában foglaló kutatásAz UTIG tudósai kimutatták, hogy a szubdukciós lemezek gyengébbek és érzékenyebbek más hatásokra, mint azt korábban gondolták. Ez arra késztette a kutatókat, hogy más mechanizmusokat keressenek, amelyek befolyásolhatják a lemezek sebességét.
Felmérték, hogy a különböző típusú kőzetekbefolyásolhatja a lemez interfészét – azt a határt, ahol a szubduktív lemezek találkoznak. A későbbi modellezések kimutatták, hogy az üledékes kőzet kenőhatást válthat ki a lemezek között, így gyorsítja a szubdukciót és növeli a lemezek sebességét.
Ez a mechanizmus egy komplexumot indíthat elvisszacsatolás. A lemezsebesség növekedésével kevesebb idő lesz az üledék felhalmozódására, így csökken a lerakódott üledék mennyisége.
Ez lassabb szubdukcióhoz vezet, amilehetővé teheti a hegyek számára a lemezhatárok növekedését, mivel két lemez egymásnak ütköző ereje emelkedést okoz. Viszont ezeknek a hegyeknek a szél, a víz és más erők általi eróziója újabb üledék képződéséhez vezethet, amely visszatér a szubdukciós zónába, és folytatja a ciklust, növelve a szubdukció sebességét.
Olvass tovább:
Abortusz és tudomány: mi lesz a gyerekekkel, akik szülni fognak
A tudósok javaslatot tettek a Ceres műhold gyarmatosítására
Nézze meg a legritkább villámokat: az ISS-től vett kék sugár és manó