Hvordan ble jorden dannet?
Jorden ble dannet for rundt 4,567 milliarder år siden ved akkresjon fra en protoplanet
Det meste av jorden var smeltet pgaaktiv vulkanisme og hyppige kollisjoner med andre romobjekter. Det antas at en av disse store nedslagene førte til vippingen av jordaksen og dannelsen av månen.
Over tid, slik rombombingstoppet, noe som lot planeten avkjøles og danne en solid skorpe. Vannet som leveres til planeten av kometer og asteroider, kondenseres til skyer og hav. Jorden ble til slutt gjestfri for livet, og dens tidligste former beriket atmosfæren med oksygen.
Protoplanetar disk sett av kunstneren
Dannelse av de første kontinentene
Geofysikere har oppdaget det for rundt 3 milliarder år sidenJordskorpen svulmet opp under en vekstspurt. Bare 1,5 milliarder år etter jordens dannelse, sier forskere at mantelen, laget av silikatstein mellom skorpen og den ytre kjernen, ble ekstremt varm. Magma sivet inn i fragmenter av eldre skorpe over den. Disse fragmentene ga begynnelsen for veksten av moderne kontinenter.
Bevis for planetvekst er funnet ieldgamle zirkonkrystaller i sedimenter på bunnen av bekker på Grønland. De ekstremt sterke krystallene av zirkoniumsilikat ble dannet under en vekstspurt for rundt 3 milliarder år siden.
Det var sannsynligvis flere hendelser i jordens historie der skorpen ble dannet. Men denne globale injeksjonen, som skjedde for 3 millioner år siden, var definitivt en av de største.
Chris Kirkland, professor i geovitenskap ved Curtin University
Før dette spranget var jordens eldgamle skorpe mye tynnere og svakere enn den er i dag. Til slutt oppløste den seg i fragmenter av bark, som en ny kunne vokse fra.
På den tiden nådde kappens temperatur toppradioaktivt forfall av grunnstoffer som uran og kalium i jordens kjerne. Det økte også temperaturer og gjenværende varme etter at planeten ble dannet. Globale temperaturer ansporet vekst, og skorpen fortsatte å svulme i rundt 200 millioner år, sa forskerne.
Hvordan var de første kontinentene?
Geologer ved Monash University har kastet nytt lys over jordens tidlige historie: de uttalte at kontinentene var svake og tilbøyelige til å kollapse i den tidlige perioden.
Vi har gjengitt forholdene til den tidlige jorden inumeriske datamodeller og viste at frigjøringen av indre urvarme, tre til fire ganger større enn dagens, forårsaket stor smelting i den grunne mantelen, som deretter ble drevet ut som magma (smeltet stein) til jordens overflate.
Fabio Capitanio, lege og hovedforfatter av studien
Ifølge forskerne ble den lille kappen igjen etter denne prosessen dehydrert og frossen og dannet grunnlaget for de første kontinentene.
Resultatene av arbeidet forklarer at kontinentene tidligerevar svake og utsatt for ødeleggelse: for omtrent 4,5 eller 4,0 milliarder år siden. Deretter differensierte de seg gradvis og ble stive i løpet av de neste milliard årene, og dannet senere kjernen i våre moderne kontinenter.
Den kvantitative modellen som ble brukt i studien forklarer nivåene av mantelsmelting og lagdelte strukturer som finnes i de fleste kratoner på jorden.
Dette forklarer overgangen fra Hadeya, somspenner over de første 500 millioner årene av jordens historie, hvor jordskorpen ble fullstendig resirkulert, til arkeisk (fire til tre milliarder år siden), da kontinentene først størknet.
Jordens kollisjon med planeten Theia sett av kunstneren.
Hva forsvant under dannelsen av jorden?
Forskere har laget en modell radioaktiviteteldgamle bergarter på jorden: det setter spørsmålstegn ved moderne modeller for dannelsen av den kontinentale skorpen. Det antas at kontinenter steg opp fra havet mye tidligere enn tidligere antatt, men ble ødelagt og ingen spor var igjen av dem.
Forskere fra University of Adelaide har publisert tostudier av modellen for radioaktivitet av bergarter i milliarder av år. De viste at jordens kontinentale skorpe kan ha vært tykkere, mye tidligere enn dagens modeller antyder, og kontinentene kan ha eksistert så langt tilbake som for fire milliarder år siden.
Hvis modellen vår viser seg å være riktig, kan den evtkrever en revisjon av mange aspekter av vår forståelse av den kjemiske og fysiske utviklingen av jorden, inkludert hastigheten på kontinental vekst og kanskje til og med begynnelsen av platetektonikk.
Forskningstekst
Dr. Hasterock og hans kandidatstudent Matthew Gard samlet inn75.800 geokjemiske prøver av magmatiske bergarter (som granitt) antas å ha dannet seg med de første kontinentene. De estimerte radioaktiviteten i disse bergartene i dag og bygde en modell av den gjennomsnittlige radioaktiviteten fra fire milliarder år siden til i dag.
Alle raser, forklarer forskere, inneholdernaturlig radioaktivitet som produserer varme og hever temperaturen i skorpen. Den brytes ned og jo mer radioaktiv bergarten er, desto mer varme produserer den.
Bergarter som ofte er assosiert med kontinental skorpehar høyere radioaktivitet enn havbergarter. En stein som er fire milliarder år gammel vil ha omtrent fire ganger den radioaktiviteten den er i dag.
Men forskere har funnet en uventet mangelnivået av radioaktivitet i bergarter eldre enn omtrent to milliarder år. Da de justerte for høyere varmeproduksjon på grunn av den høyere radioaktiviteten som burde vært til stede, forsvant underskuddet.
Forskere tror dette skjedde på grunn av høy radioaktivitet og høy temperatur: Bergartene smeltet enten eller ble lett ødelagt av tektoniske bevegelser.
Moderne modeller sier at kontinentenedukket opp fra havene da jordskorpen ble tykkere. Forfatterne mener at en betydelig mengde, om enn svært ustabil, kontinental skorpe kan ha eksistert mye tidligere.
Forbindelsen mellom livet på jorden og kontinentets bevegelse
Ny forskning fra University of TexasAustin viser en mulig sammenheng mellom liv på jorden og bevegelsen av kontinenter. Funnene tyder på at sedimenter, som ofte består av biter av døde organismer, kan spille en nøkkelrolle for å bestemme hastigheten på kontinentaldriften.
Studien beskriver hvordan innskuddbevege seg under tektoniske plater, eller subdukere under dem, kan regulere platebevegelse og til og med påvirke den raske økningen av fjellkjeder og veksten av den kontinentale skorpen.
Sediment dannes når vind, vann og is eroderer eksisterende bergarter eller når skjell og skjelett av mikroskopiske organismer som plankton samler seg på havbunnen.
Det har lenge vært kjent at sedimenter faller inn i sonersubduksjoner påvirker geologisk aktivitet, slik som hyppigheten av jordskjelv. Men inntil nå ble det antatt at de har liten effekt på bevegelsen til kontinenter. Dette er fordi subduksjonshastigheten ble antatt å avhenge av styrken til subduksjonsplaten.
Kontinental bevegelse drives av nedsenkingden ene platen under den andre, så her avhenger hastigheten på bevegelsen av styrken til den delen av platen, som stuper ned i jordens kappe (og energien som kreves for å bøye den), men sedimentet har liten effekt.
Men tidlig forskning som involvererUTIG-forskere har vist at subduksjonsplater kan være svakere og mer følsomme for andre påvirkninger enn tidligere antatt. Dette førte til at forskere lette etter andre mekanismer som kunne påvirke hastigheten på platene.
De vurderte hvordan ulike typer bergarterkan påvirke plategrensesnittet – grensen der subdukte plater møtes. Etterfølgende modellering viste at sedimentær bergart kunne skape en smørende effekt mellom platene, så det ville fremskynde subduksjon og øke hastigheten på platene.
Denne mekanismen kan sette i gang et kompleksfeedback loop. Når platehastigheten øker, vil det være kortere tid for sediment å samle seg, så mengden subdukt sediment vil avta.
Dette fører til langsommere subduksjon, somkan la fjell vokse ved plategrensene, ettersom kraften til to plater som kolliderer med hverandre forårsaker en økning. I sin tur kan erosjonen av disse fjellene med vind, vann og andre krefter føre til dannelse av mer sediment, som går tilbake til subduksjonssonen og gjenopptar syklusen, og øker subduksjonstakten.
Les mer:
Abort og vitenskap: hva vil skje med barna som skal føde
Forskere har foreslått å kolonisere satellitten til Ceres
Se på de sjeldneste lynene: blå jet og alv hentet fra ISS