地球を深く見る:科学者が惑星の開発について学んだこと

地球はどのように形成されましたか?

地球は約45億6,700万年前に原始惑星からの降着によって形成されました

円盤、円盤状のガスの塊、塵、太陽系を誕生させた太陽の形成から残ったもの。火山のガス抜きにより原始的な大気は形成されましたが、その中には酸素がほとんど含まれておらず、人間や現代の生活全般にとって有毒であったと考えられます。

地球の大部分が溶けた原因は、活発な火山活動と他の宇宙物体との頻繁な衝突。これらの大きな衝突の一つが地軸の傾きと月の形成につながったと考えられています。

時間が経つにつれて、そのような宇宙爆撃停止し、惑星が冷えて固い地殻を形成することを可能にしました。彗星や小惑星によって惑星に運ばれた水は、雲や海に凝縮しました。地球はようやく生命に恵まれ、その初期の形は大気を酸素で豊かにしました。

アーティストが見た原始惑星系円盤

最初の大陸の形成

地球物理学者は約30億年前にそれを発見しました科学者らによると、地球の形成からわずか15億年後に、地球の地殻は急激な成長を遂げ、地殻と外核の間にあるケイ酸塩の層が非常に高温になったという。マグマはその上の古い地殻の破片に浸透しました。これらの断片は、現代の大陸の成長の始まりとなりました。

惑星の成長の証拠はで発見されましたグリーンランドの小川の底の堆積物中の古代のジルコン結晶。約30億年前、成長中に形成されたケイ酸ジルコニウムの非常に強い結晶が噴出しました。

地殻が形成された地球の歴史には、おそらくいくつかの出来事がありました。しかし、300万年前に発生したこの世界的な注入は、間違いなく最大の1つでした。

Chris Kirkland 氏、カーティン大学地球科学教授

この飛躍の前は、地球の古代の地殻は今日よりもはるかに薄く、弱かった。最終的に、それは樹皮の断片に崩壊し、そこから新しいものが成長する可能性がありました。

その時、マントルの温度は地球のコアにあるウランやカリウムなどの元素の放射性崩壊。また、惑星が形成された後、気温と余熱を上昇させました。地球の気温が成長に拍車をかけ、地殻は約2億年の間膨張し続けた、と研究者達は言った。

最初の大陸はどのようなものでしたか?

モナシュ大学の地質学者は、地球の初期の歴史に新たな光を当てました。彼らは、大陸は弱く、初期には崩壊しやすいと述べました。

初期の地球の状態を再現しました。コンピューターの数値モデルを解析し、現在よりも 3 ~ 4 倍大きい内部の原始熱の放出が浅いマントルで大規模な融解を引き起こし、それがマグマ (溶岩) として地表に放出されたことを示しました。

ファビオ・カピタニオ、医師、研究の筆頭著者

研究者によると、このプロセスで残った小さなマントルは脱水されて固化し、最初の大陸の基盤を形成しました。

研究の結果、大陸は以前はおよそ 45 億年か 40 億年前、彼らは弱くて破壊されやすかった。その後、それらは次の 10 億年にわたって徐々に分化して硬直化し、後に現代の大陸の中心を形成しました。 

この研究で使用された定量的モデルは、地球上のほとんどのクラトンに見られるマントルの融解と層状構造のレベルを説明しています。

これはハデヤからの移行を説明しています。地球の歴史の最初の 5 億年は、地殻が完全にリサイクルされ、大陸が最初に固まった始生代 (40 ~ 30 億年前) まで続きます。

アーティストが見た地球と惑星テイアの衝突。

地球の形成中に何が消えましたか?

科学者はモデルを作成しました 放射能地球の古代の岩石:それは大陸地殻の形成に関する現代のモデルに疑問を投げかけます。と仮定します。大陸は、これまで考えられていたよりもはるかに早く海から隆起しましたが、破壊され、その痕跡は残っていませんでした。

アデレード大学の科学者は2つを発表しました何十億年にもわたる岩石の放射能モデルの研究。彼らは、地球の大陸地殻が現在のモデルが示唆するよりもはるかに早く厚くなった可能性があり、大陸は40億年前まで存在していた可能性があることを示しました。

私たちのモデルが正しいことが判明した場合、大陸の成長速度や、おそらくはプレートテクトニクスの始まりなど、地球の化学的および物理的進化に関する私たちの理解の多くの側面の修正が必要です。 

研究テキスト

ハステロック博士と彼の大学院生のマシュー・ガードが集めた最初の大陸で形成されたと考えられている火成岩(花崗岩など)の75,800の地球化学的サンプル。彼らは今日これらの岩石の放射能を推定し、40億年前から現在までの平均放射能のモデルを構築しました。

科学者が説明するすべての品種は、含まれています熱を発生させ、地殻内の温度を上昇させる自然放射能。それは分解し、岩が放射性であるほど、それはより多くの熱を生成します。

一般的に大陸地殻に関連する岩石海洋岩よりも放射能が高い。 40億年前の岩石は、現在の約4倍の放射能を持っています。

しかし、研究者は予想外の不足を発見しました約20億年以上前の岩石の放射能レベル。存在するはずのより高い放射能のために彼らがより高い熱生成のために調整したとき、赤字は消えました。

科学者らは、これは高濃度の放射能と高温が原因で起こったと考えています。岩石が溶けたか、地殻変動によって簡単に破壊されたかのどちらかです。

現代のモデルによると、大陸は地殻が厚くなるにつれて海から現れました。著者らは、非常に不安定ではあるものの、かなりの量の大陸地殻がずっと以前から存在していた可能性があると考えています。

地球上の生命と大陸の動きとの関係

テキサス大学の新しい研究オースティンは、地球上の生命と大陸の移動との間に潜在的な関係があることを示しています。この発見は、多くの場合死んだ生物の破片からなる堆積物が、大陸移動の速度を決定する上で重要な役割を果たしている可能性があることを示唆している。

研究は、預金がどのように、構造プレートの下を移動したり、プレートの下に沈み込んだりすると、プレートの動きが調整され、山脈の急激な上昇や大陸地殻の成長にさえ影響を与える可能性があります。

堆積物は、風、水、氷が既存の岩石を侵食したり、プランクトンなどの微生物の殻や骨格が海底に蓄積したりするときに形成されます。

堆積物がゾーンに落ち込むことは長い間知られていました。沈み込みは、地震の頻度などの地質活動に影響を与えます。しかしこれまで、それらは大陸の移動にほとんど影響を与えないと考えられていた。これは、沈み込み速度は沈み込むプレートの強度に依存すると考えられたためです。

大陸移​​動は没頭によって推進されますプレートが上下にあるため、ここでの移動速度は、地球のマントルに突入するプレートの部分の強度(およびそれを曲げるのに必要なエネルギー)に依存しますが、堆積物はほとんど効果がありません。

ただし、早い段階でに関する研究UTIGの科学者らは、沈み込みプレートがこれまで考えられていたよりも弱く、他の影響を受けやすい可能性があることを示した。このため、研究者らはプレートの速度に影響を与える可能性のある他のメカニズムを探すことになりました。

彼らは、さまざまな種類の岩石がどのように変化するかを評価しました。プレート境界面、つまり沈み込んだプレートが交わる境界に影響を与える可能性があります。その後のモデリングにより、堆積岩がプレート間に潤滑効果を生み出す可能性があり、それによって沈み込みが加速され、プレートの速度が増加することが示されました。

このメカニズムは複雑な問題を引き起こす可能性があります。フィードバックループ。プレートの速度が増加すると、堆積物が蓄積する時間が短くなるため、沈み込む堆積物の量は減少します。

これにより沈み込みが遅くなり、2つのプレートが互いに衝突する力が上昇するため、プレートの境界で山が成長する可能性があります。次に、風、水、その他の力によるこれらの山の侵食は、より多くの堆積物の形成につながる可能性があり、沈み込みゾーンに戻ってサイクルを再開し、沈み込みの速度を上げます。

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