Kaip susiformavo Žemė?
Žemė susiformavo maždaug prieš 4,567 milijardus metų dėl protoplanetos akrecijos
Didžioji Žemės dalis buvo išlydyta dėlaktyvus vulkanizmas ir dažni susidūrimai su kitais kosminiais objektais. Manoma, kad dėl vieno iš šių didelių smūgių Žemės ašis pasviro ir susiformavo Mėnulis.
Laikui bėgant, toks kosminis bombardavimassustojo, o tai leido planetai atvėsti ir suformuoti vientisą plutą. Į planetą kometų ir asteroidų pristatytas vanduo sutirštėjo į debesis ir vandenynus. Žemė pagaliau tapo svetinga gyvenimui, o ankstyviausi jos pavidalai praturtino atmosferą deguonimi.
Protoplanetinis diskas, kurį mato menininkas
Pirmųjų žemynų formavimasis
Geofizikai tai atrado maždaug prieš 3 milijardus metųŽemės pluta išsipūtė per augimo spurtą. Mokslininkų teigimu, praėjus vos 1,5 milijardo metų po Žemės susidarymo, mantija – silikatinės uolienos sluoksnis tarp plutos ir išorinės šerdies – tapo itin įkaitęs. Magma prasiskverbė į senesnės plutos fragmentus virš jos. Šie fragmentai davė pradžią šiuolaikinių žemynų augimui.
Planetų augimo įrodymai rastisenoviniai cirkonio kristalai nuosėdose upelių dugne Grenlandijoje. Itin stiprūs cirkonio silikato kristalai susidarė augimo šuolio metu maždaug prieš 3 milijardus metų.
Žemės istorijoje tikriausiai buvo keli įvykiai, kurių metu susidarė pluta. Tačiau ši pasaulinė injekcija, įvykusi prieš 3 milijonus metų, tikrai buvo viena didžiausių.
Chrisas Kirklandas, Curtino universiteto geomokslų profesorius
Iki šio šuolio senovės Žemės pluta buvo daug plonesnė ir silpnesnė nei yra šiandien. Ilgainiui ji išsiskirstė į žievės fragmentus, iš kurių galėjo išaugti naujas.
Tuo metu mantijos temperatūra pasiekė aukščiausią taškątokių radioaktyvių elementų, kaip uranas ir kalis, skilimas Žemės šerdyje. Tai taip pat pakėlė temperatūrą ir likusią šilumą, susiformavus planetai. Mokslininkai teigė, kad pasaulinė temperatūra paskatino augimą, o pluta toliau tino apie 200 milijonų metų.
Kokie buvo pirmieji žemynai?
Monasho universiteto geologai naujai nušvietė ankstyvąją Žemės istoriją: jie teigė, kad žemynai ankstyvuoju laikotarpiu buvo silpni ir linkę žlugti.
Mes atkartojome ankstyvosios Žemės sąlygaskompiuteriniai skaitmeniniai modeliai ir parodė, kad vidinės pirminės šilumos išsiskyrimas, tris ar keturis kartus didesnis nei dabar, sukėlė didelį seklios mantijos tirpimą, kuris vėliau kaip magma (išlydyta uoliena) buvo išstumta į Žemės paviršių.
Fabio Capitanio, gydytojas ir pagrindinis tyrimo autorius
Tyrėjų teigimu, po šio proceso likusi maža mantija buvo dehidratuojama ir sušalusi ir suformavo pirmųjų žemynų pamatus.
Darbo rezultatai paaiškina, kad žemynai anksčiaubuvo silpni ir linkę sunaikinti: maždaug prieš 4,5 ar 4,0 milijardų metų. Tada per ateinančius milijardus metų jie palaipsniui išsiskyrė ir tapo nelankstūs, o vėliau sudarė mūsų šiuolaikinių žemynų branduolį.
Tyrime naudojamas kiekybinis modelis paaiškina mantijos tirpimo ir sluoksniuotų struktūrų lygius, randamus daugumoje Žemės kratonų.
Tai paaiškina perėjimą nuo Hadėjos, kurisapima pirmuosius 500 milijonų metų Žemės istorijos, per kurią pluta buvo visiškai perdirbta, iki Archeano (prieš keturis-tris milijardus metų), kai žemynai pirmą kartą sukietėjo.
Menininko matomas Žemės susidūrimas su Teijos planeta.
Kas dingo formuojantis Žemei?
Mokslininkai sukūrė modelį radioaktyvumassenovės Žemės uolienos: tai verčia suabejoti šiuolaikiniais žemyninės plutos formavimosi modeliais. Daroma prielaida, kad žemynai iš jūros iškilo daug anksčiau, nei manyta anksčiau, tačiau buvo sunaikinti ir jų pėdsakų neliko.
Adelaidės universiteto mokslininkai paskelbė dumilijardų metų uolienų radioaktyvumo modelio tyrimai. Jie parodė, kad žemyninė Žemės pluta galėjo būti storesnė, daug anksčiau, nei rodo dabartiniai modeliai, o žemynai galėjo egzistuoti dar prieš keturis milijardus metų.
Jei mūsų modelis pasirodys teisingas, tai gali būtireikia peržiūrėti daugelį mūsų supratimo apie cheminę ir fizinę Žemės evoliuciją aspektų, įskaitant žemyno augimo greitį ir galbūt net plokščių tektonikos pradžią.
Tyrimo tekstas
Daktaras Hasterockas ir jo magistrantas Matthew Gardas surinkoManoma, kad su pirmaisiais žemynais susidarė 75 800 magminių uolienų (pavyzdžiui, granito) geocheminių mėginių. Jie įvertino šių uolienų radioaktyvumą šiandien ir sukūrė vidutinio radioaktyvumo modelį nuo keturių milijardų metų iki šių dienų.
Mokslininkai paaiškina, kad visose veislėse yranatūralus radioaktyvumas, kuris gamina šilumą ir pakelia plutos temperatūrą. Ji skyla ir kuo radioaktyvesnė uola, tuo daugiau šilumos ji gamina.
Uolos, dažniausiai susijusios su žemynine plutapasižymi didesniu radioaktyvumu nei vandenynų uolienos. Keturių milijardų metų senumo uola turėtų maždaug keturis kartus didesnį radioaktyvumą nei dabar.
Tačiau tyrėjai nustatė netikėtą trūkumąsenesnių nei apie du milijardus metų uolienų radioaktyvumo lygis. Kai jie prisitaikė prie didesnės šilumos gamybos dėl didesnio radioaktyvumo, kuris turėjo būti, deficitas išnyko.
Mokslininkai mano, kad taip atsitiko dėl didelio radioaktyvumo ir aukštos temperatūros: uolos arba ištirpo, arba buvo lengvai sunaikintos dėl tektoninio judėjimo.
Šiuolaikiniai modeliai sako, kad žemynaiišplaukė iš vandenynų sutirštėjus žemės plutai. Autoriai mano, kad nemaža dalis, nors ir labai nestabilios, žemyninės plutos galėjo egzistuoti daug anksčiau.
Ryšys tarp gyvybės Žemėje ir žemynų judėjimo
Naujas Teksaso universiteto tyrimasAustinas parodo galimą ryšį tarp gyvybės Žemėje ir žemynų judėjimo. Išvados rodo, kad nuosėdos, kurias dažnai sudaro negyvų organizmų gabalai, gali atlikti pagrindinį vaidmenį nustatant žemyno dreifo greitį.
Tyrime aprašoma, kaip indėliaijudėjimas po tektoninėmis plokštėmis arba po jų paėmimas gali reguliuoti plokščių judėjimą ir netgi paveikti greitą kalnų virtinę ir žemyninės plutos augimą.
Nuosėdos susidaro, kai vėjas, vanduo ir ledas ardo esamas uolienas arba kai ant jūros dugno kaupiasi mikroskopinių organizmų, tokių kaip planktonas, kriauklės ir skeletai.
Jau seniai žinoma, kad nuosėdos patenka į zonassubdukcijos turi įtakos geologiniam aktyvumui, pavyzdžiui, žemės drebėjimų dažnumui. Tačiau iki šiol buvo manoma, kad jie mažai veikia žemynų judėjimą. Taip yra todėl, kad buvo manoma, kad subdukcijos greitis priklauso nuo subdukcijos plokštės stiprumo.
Žemyninį judėjimą lemia panirimasviena plokštė po kita, todėl čia jos judėjimo greitis priklauso nuo plokštės dalies, kuri pasineria į Žemės mantiją, stiprumo (ir energijos, reikalingos jai sulenkti), tačiau nuosėdos mažai veikia.
Tačiau anksti tyrimai, kuriuose dalyvaujaUTIG mokslininkai parodė, kad subdukcijos plokštės gali būti silpnesnės ir jautresnės kitiems poveikiams, nei manyta anksčiau. Tai paskatino mokslininkus ieškoti kitų mechanizmų, galinčių turėti įtakos plokščių greičiui.
Jie įvertino, kaip skirtingų tipų uolienosgali paveikti plokštės sąsają – ribą, kur susikerta subdukcijos plokštės. Vėlesnis modeliavimas parodė, kad nuosėdinė uoliena gali sukurti tepimo efektą tarp plokščių, todėl tai pagreitintų subdukciją ir padidintų plokščių greitį.
Šis mechanizmas gali išjudinti kompleksągrįžtamojo ryšio kilpa. Didėjant plokštelės greičiui, nuosėdoms kauptis bus mažiau laiko, todėl sumažės subukuotų nuosėdų kiekis.
Tai veda prie lėtesnio subdukcijos, kurigali leisti kalnams augti plokščių ribose, nes dviejų plokščių, susidūrusių tarpusavyje, jėga sukelia kilimą. Savo ruožtu dėl šių kalnų erozijos dėl vėjo, vandens ir kitų jėgų gali susidaryti daugiau nuosėdų, kurios grįžta atgal į subdukcijos zoną ir atnaujina ciklą, padidindamos subdukcijos greitį.
Skaityti daugiau:
Abortas ir mokslas: kas nutiks gimdantiems vaikams
Mokslininkai pasiūlė kolonizuoti Cereros palydovą
Pažvelkite į rečiausius žaibus: iš TKS paimtus mėlynus sraigtus ir elfus