Kā veidojās Zeme?
Zeme izveidojās apmēram pirms 4,567 miljardiem gadu, uzkrājoties no protoplanetāra
Lielākā daļa Zemes tika izkausēta aktīva vulkānisma un biežu sadursmju ar citiem kosmosa objektiem dēļ.Tiek pieņemts, ka viena no šīm lielajām sadursmēm izraisīja Zemes ass slīpumu un Mēness veidošanos.
Laika gaitā šāda kosmosa bombardēšanaapstājās, kas ļāva planētai atdzist un veidot cietu garozu. Ūdens, ko uz planētas nogādāja komētas un asteroīdi, kondensējās mākoņos un okeānos. Zeme beidzot kļuva viesmīlīga dzīvei, un tās agrākās formas bagātināja atmosfēru ar skābekli.
Protoplanetārais disks, ko redzējis mākslinieks
Pirmo kontinentu veidošanās
Ģeofiziķi ir atklājuši, ka apmēram pirms 3 miljardiem gadu Zemes garoza uzbrieda augšanas spurtā. Pēc zinātnieku domām, tikai pēc 1, 5 miljardiem gaduPēc Zemes veidošanās mantija, silikāta klints slānis starp garozu un ārējo kodolu , kļuva ļoti karsts.Magma iesūcās vecākās garozas fragmentos virs tā.
Pierādījumi par planētu augšanu ir atrastisenie cirkona kristāli nogulumos Grenlandes strautu apakšā. Īpaši spēcīgie cirkonija silikāta kristāli veidojās pirms aptuveni 3 miljardiem gadu augšanas spurtā.
Zemes vēsturē, iespējams, bija vairāki notikumi, kuru laikā izveidojās garoza. Bet šī globālā injekcija, kas notika pirms 3 miljoniem gadu, noteikti bija viena no lielākajām.
Kriss Kērklands, Kurtinas universitātes ģeoloģijas un ģeofizikas zinātņu profesors
Pirms šī lēciena Zemes senā garoza bija daudz plānāka un vājāka nekā šodien. Galu galā tas sadalījās mizas fragmentos, no kuriem varēja izaugt jauns.
Tajā laikā mantijas temperatūra sasniedza maksimumutādu elementu kā urāna un kālija radioaktīvā sabrukšana Zemes kodolā. Tas arī paaugstināja temperatūru un atlikušo siltumu pēc planētas veidošanās. Globālā temperatūra veicināja izaugsmi, un garoza turpināja uzbriest apmēram 200 miljonus gadu, sacīja pētnieki.
Kādi bija pirmie kontinenti?
Monaša universitātes ģeologi ir atklājuši jaunu gaismu agrīnajai Zemes vēsturei: viņi paziņoja, ka kontinenti agrīnā periodā bija vāji un tendēti uz sabrukumu.
Mēs atveidojām agrīnās Zemes apstākļus datoru skaitliskajos modeļos un parādījām, ka iekšējā pirmatnējā siltuma izdalīšanās, kas ir trīs līdz četras reizes lielāka par pašreizējo siltumu, izraisīja lielu kušanu seklā apvalkā, kas pēc tam tika izraidīta kā magma (izkausēts klints) uz Zemes virsmas.
Fabio Capitanio, Ph.D., pētījuma vadošais autors
Pēc pētnieku domām, mazā mantija, kas palika pēc šī procesa, tika dehidrēta un sasalusi un veidoja pirmo kontinentu pamatus.
Darba rezultāti skaidro, ka kontinenti iepriekšbija vāji un pakļauti iznīcināšanai: apmēram pirms 4,5 vai 4,0 miljardiem gadu. Pēc tam nākamo miljardu gadu laikā tie pakāpeniski diferencējās un kļuva stingras, un vēlāk veidoja mūsu mūsdienu kontinentu kodolu.
Pētījumā izmantotais kvantitatīvais modelis izskaidro apvalka kušanas un slāņu struktūru līmeņus, kas atrodami lielākajā daļā kratonu uz Zemes.
Tas izskaidro pāreju no Hadejas, kuršaptver pirmos 500 miljonus Zemes vēstures gadu, kuru laikā garoza tika pilnībā pārstrādāta, līdz Arheānam (pirms četriem līdz trīs miljardiem gadu), kad kontinenti pirmo reizi sacietēja.
Zemes sadursme ar planētu Theia, ko redz mākslinieks.
Kas pazuda Zemes veidošanās laikā?
Zinātnieki ir izveidojuši modeli radioaktivitātesenie Zemes ieži: tas liek apšaubīt mūsdienu kontinentālās garozas veidošanās modeļus. Tiek pieņemts, ka kontinenti pacēlās no jūras daudz agrāk, nekā tika uzskatīts iepriekš, taču tika iznīcināti, un no tiem nebija palikušas nekādas pēdas.
Adelaides universitātes zinātnieki ir publicējuši divusakmeņu radioaktivitātes modeļa pētījumi miljardiem gadu. Viņi parādīja, ka Zemes kontinentālā garoza, iespējams, bija biezāka, daudz agrāk, nekā liecina pašreizējie modeļi, un kontinenti, iespējams, pastāvēja jau pirms četriem miljardiem gadu.
Ja mūsu modelis izrādīsies pareizs, iespējamsir jāpārskata daudzi mūsu izpratnes aspekti par Zemes ķīmisko un fizisko evolūciju, tostarp kontinentālās izaugsmes temps un, iespējams, pat plātņu tektonikas sākums.
Pētījuma teksts
Dr Hasteroks un viņa aspirants Metjū Gards savāca75 800 magno iežu (piemēram, granīta) ģeoķīmisko paraugu, domājams, ir izveidojušies ar pirmajiem kontinentiem. Viņi novērtēja radioaktivitāti šajos akmeņos šodien un izveidoja vidējās radioaktivitātes modeli no četriem miljardiem gadu līdz mūsdienām.
Visas šķirnes, zinātnieki skaidro, saturdabiska radioaktivitāte, kas rada siltumu un paaugstina garozas temperatūru. Tas sadalās un jo radioaktīvāka klints, jo vairāk siltuma tā saražo.
Akmeņi, kas parasti saistīti ar kontinentālo garozuir augstāka radioaktivitāte nekā okeāna akmeņiem. Akmens, kura vecums ir četri miljardi gadu, radioaktivitāte būtu aptuveni četras reizes lielāka nekā šodien.
Bet pētnieki ir atklājuši negaidītu trūkumuradioaktivitātes līmenis akmeņos, kas vecāki par aptuveni diviem miljardiem gadu. Kad viņi pielāgojās augstākai siltuma ražošanai augstākas radioaktivitātes dēļ, kurai vajadzēja būt, deficīts pazuda.
Zinātnieki domā, ka tas noticis augstās radioaktivitātes un augstās temperatūras dēļ: ieži vai nu izkusa, vai arī tos viegli iznīcināja tektoniskā kustība.
Mūsdienu modeļi saka, ka kontinentiizcēlās no okeāniem, zemes garozai sabiezinot. Autori uzskata, ka ievērojams daudzums, kaut arī ļoti nestabilas, kontinentālās garozas varēja pastāvēt daudz agrāk.
Saikne starp dzīvi uz Zemes un kontinentu kustību
Jauns pētījums no Teksasas universitātesOstina parāda iespējamo saistību starp dzīvību uz Zemes un kontinentu kustību. Rezultāti liecina, ka nogulumiem, kas bieži sastāv no mirušu organismu gabaliem, var būt galvenā loma kontinentālās dreifēšanas ātruma noteikšanā.
Pētījumā aprakstīts, kā noguldījumipārvietošanās zem tektoniskām plāksnēm vai subduktēšana zem tām var regulēt plākšņu kustību un pat ietekmēt straujo kalnu grēdu pieaugumu un kontinentālās garozas augšanu.
Nogulumi veidojas, kad vējš, ūdens un ledus erodē esošos akmeņus vai kad jūras dibenā uzkrājas mikroskopisku organismu, piemēram, planktona, čaumalas un skeleti.
Jau sen ir zināms, ka nogulumi, kas iekrīt zonāssubdukcijas ietekmē ģeoloģisko aktivitāti, piemēram, zemestrīču biežumu. Taču līdz šim tika uzskatīts, ka tiem ir maza ietekme uz kontinentu kustību. Tas ir tāpēc, ka tika uzskatīts, ka subdukcijas ātrums ir atkarīgs no subdukcijas plāksnes stiprības.
Kontinentālo kustību virza iegremdēšanaviena plāksne zem otras, tāpēc šeit tās kustības ātrums ir atkarīgs no plāksnes daļas stipruma, kas iegremdējas Zemes apvalkā (un enerģijas, kas nepieciešama tās saliekšanai), bet nogulsnēm ir maza ietekme.
Tomēr agri pētījumi, kas ietverUTIG zinātnieki ir parādījuši, ka subdukcijas plāksnes var būt vājākas un jutīgākas pret citām ietekmēm, nekā tika uzskatīts iepriekš. Tas lika pētniekiem meklēt citus mehānismus, kas varētu ietekmēt plākšņu ātrumu.
Viņi novērtēja, cik dažāda veida ieživar ietekmēt plākšņu saskarni — robežu, kur saskaras pakļautās plāksnes. Turpmākā modelēšana parādīja, ka nogulumieži var radīt eļļošanas efektu starp plāksnēm, tāpēc tas paātrinātu subdukciju un palielinātu plākšņu ātrumu.
Šis mehānisms var iedarbināt kompleksuatgriezeniskās saites cilpa. Palielinoties plāksnes ātrumam, būs mazāk laika nogulumu uzkrāšanai, līdz ar to samazināsies subduktīvo nogulumu daudzums.
Tas noved pie lēnākas subdukcijas, kasvar ļaut kalniem augt pie plākšņu robežām, jo divu plākšņu spēks, kas saduras viens ar otru, izraisa pieaugumu. Savukārt šo kalnu vēja, ūdens un citu spēku erozija var izraisīt vairāk nogulšņu veidošanos, kas atgriežas atpakaļ subdukcijas zonā un atsāk ciklu, palielinot subdukcijas ātrumu.
Lasīt vairāk:
Aborts un zinātne: kas notiks ar bērniem, kas dzemdēs
Zinātnieki ir ierosinājuši kolonizēt Ceres satelītu
Paskatieties uz retākajām zibens spērienēm: zilā strūkla un elfs, kas ņemti no SKS